Ekologiset tekijät ovat mitä tahansa ulkoisia tekijöitä, joilla on suora tai välillinen vaikutus organismien lukumäärään (runsaisuuteen) ja maantieteelliseen levinneisyyteen.

Ympäristötekijät ovat hyvin erilaisia ​​sekä luonteeltaan että vaikutukseltaan eläviin organismeihin. Perinteisesti kaikki ympäristötekijät jaetaan yleensä kolmeen suureen ryhmään - abioottisiin, bioottisiin ja antropogeenisiin.

Abioottiset tekijät ovat elottoman luonnon tekijöitä.

Ilmasto (auringonvalo, lämpötila, ilmankosteus) ja paikallinen (reljeef, maaperän ominaisuudet, suolapitoisuus, virtaukset, tuuli, säteily jne.). Ne voivat olla suoria ja epäsuoria.

Antropogeeniset tekijät- nämä ovat niitä ihmisen toiminnan muotoja, jotka ympäristöön vaikuttaen muuttavat elävien organismien elinolosuhteita tai vaikuttavat suoraan yksittäisiin kasvi- ja eläinlajeihin. Yksi tärkeimmistä ihmisen aiheuttamista tekijöistä on saastuminen.

ympäristöolosuhteet.

Ympäristöolosuhteita eli ekologisia olosuhteita kutsutaan abioottisiksi ympäristötekijöiksi, jotka muuttuvat ajassa ja tilassa, joihin organismit reagoivat eri tavalla vahvuudestaan ​​riippuen. Ympäristöolosuhteet asettavat tiettyjä rajoituksia organismeille.

Tärkeimpiä tekijöitä, jotka määrittävät organismien edellytykset lähes kaikissa elinympäristöissä, ovat lämpötila, kosteus ja valo.

Lämpötila.

Mikä tahansa organismi pystyy elämään vain tietyllä lämpötila-alueella: lajin yksilöt kuolevat liian korkeissa tai liian matalissa lämpötiloissa. Lämmönkestävyyden rajat eri organismeissa ovat erilaiset. On lajeja, jotka voivat sietää lämpötilan vaihteluita laajalla alueella. Esimerkiksi jäkälät ja monet bakteerit pystyvät elämään hyvin erilaisissa lämpötiloissa. Eläimistä lämminverisille eläimille on ominaista suurin lämpötilankestoalue. Esimerkiksi tiikeri sietää yhtä hyvin sekä Siperian kylmyyttä että Intian tai Malaijin saariston trooppisten alueiden lämpöä. Mutta on myös lajeja, jotka voivat elää vain enemmän tai vähemmän kapeissa lämpötilarajoissa. Maa-ilmaympäristössä ja jopa monissa osissa vesiympäristöä lämpötila ei pysy vakiona ja voi vaihdella suuresti vuodenajan tai vuorokaudenajan mukaan. Trooppisilla alueilla vuotuiset lämpötilanvaihtelut voivat olla jopa vähemmän havaittavissa kuin päivittäiset. Toisaalta lauhkeilla alueilla lämpötilat vaihtelevat huomattavasti eri vuodenaikoina. Eläimet ja kasvit joutuvat sopeutumaan epäsuotuisaan talvikauteen, jolloin aktiivinen elämä on vaikeaa tai yksinkertaisesti mahdotonta. Trooppisilla alueilla tällaiset mukautukset ovat vähemmän ilmeisiä. Kylmällä kaudella, jossa lämpötila on epäsuotuisa, monien eliöiden elämässä näyttää olevan tauko: nisäkkäillä talviunet, kasvien lehtien irtoaminen jne. Jotkut eläimet tekevät pitkiä vaelluksia paikkoihin, joissa ilmasto on sopivampi.

Kosteus.

Vesi on olennainen osa valtaosaa elävistä olentoista: se on välttämätöntä niiden normaalille toiminnalle. Normaalisti kehittyvä organismi menettää jatkuvasti vettä, eikä siksi voi elää täysin kuivassa ilmassa. Ennemmin tai myöhemmin tällaiset menetykset voivat johtaa organismin kuolemaan.

Yksinkertaisin ja kätevin tietyn alueen kosteutta kuvaava indikaattori on täällä vuoden tai toisen ajanjakson aikana sademäärä.

Kasvit ottavat vettä maaperästä juurillaan. Jäkälät voivat sitoa vesihöyryä ilmasta. Kasveilla on useita mukautuksia, jotka takaavat minimaalisen vedenhäviön. Kaikki maaeläimet tarvitsevat säännöllistä ravintoa kompensoidakseen haihtumisen tai erittymisen aiheuttamaa väistämätöntä veden menetystä. Monet eläimet juovat vettä; toiset, kuten sammakkoeläimet, jotkut hyönteiset ja punkit, imevät sitä kehon ihon läpi nestemäisessä tai höyryssä. Useimmat aavikon eläimet eivät koskaan juo. He täyttävät tarpeensa ruoasta saatavalla vedellä. Lopuksi on eläimiä, jotka saavat vettä vielä monimutkaisemmalla tavalla - rasvan hapettumisprosessissa, esimerkiksi kameli. Eläimillä, kuten kasveilla, on monia mukautuksia veden säästämiseksi.

Kevyt.

On valoa rakastavia kasveja, jotka voivat kehittyä vain auringonsäteiden alla, ja varjoa kestäviä kasveja, jotka voivat kasvaa hyvin metsän katoksen alla. Tällä on suuri käytännön merkitys metsikön luonnolliselle uudistumiselle: monien puulajien nuoret versot pystyvät kehittymään suurten puiden varjossa. Monilla eläimillä normaalit valoolosuhteet ilmenevät positiivisena tai negatiivisena reaktiona valoon. Yöhyönteiset parveilevat valoon ja torakat hajallaan etsimään suojaa, jos vain valo sytytetään pimeässä huoneessa. Fotoperiodismilla (päivän ja yön vaihtuminen) on suuri ekologinen merkitys monille eläimille, jotka elävät yksinomaan vuorokaudessa (useimmat passeriinit) tai yksinomaan yöelämässä (useat pienet jyrsijät, lepakot). Vesipatsaan leijuvat pienet äyriäiset viipyvät yöllä pintavesissä, ja päivällä ne vajoavat syvyyksiin välttäen liian kirkasta valoa.

Valolla ei juuri ole suoraa vaikutusta eläimiin. Se toimii vain signaalina kehossa tapahtuvien prosessien uudelleenjärjestelylle.

Valo, kosteus, lämpötila eivät lainkaan tyhjennä niitä ekologisia olosuhteita, jotka määräävät organismien elämän ja jakautumisen. Tärkeitä ovat myös tekijät, kuten tuuli, ilmanpaine, korkeus. Tuulella on välillinen vaikutus: lisäämällä haihtumista se lisää kuivuutta. Voimakas tuuli auttaa viilentämään. Tämä toiminta on tärkeää kylmissä paikoissa, ylängöillä tai napa-alueilla.

antropogeeniset tekijät. Antropogeeniset tekijät ovat koostumukseltaan hyvin erilaisia. Ihminen vaikuttaa elävään luontoon rakentamalla teitä, rakentamalla kaupunkeja, viljelemällä, tukkimalla jokia jne. Nykyajan ihmisen toiminta ilmenee yhä enemmän ympäristön saastumisena sivutuotteilla, usein myrkyllisillä tuotteilla. Teollisuusalueilla saasteiden pitoisuudet saavuttavat joskus kynnysarvot, mikä on kohtalokasta monille organismeille. Kaikesta huolimatta useista lajeista löytyy kuitenkin lähes aina ainakin muutama yksilö, jotka selviävät sellaisissa olosuhteissa. Syynä on se, että luonnollisissa populaatioissa vastustuskykyisiä yksilöitä törmää toisinaan. Saastetason noustessa vastustuskykyiset yksilöt voivat olla ainoat selviytyjät. Lisäksi heistä voi tulla vakaan väestön perustaja, joka perii immuniteetin tämän tyyppiselle saasteelle. Tästä syystä saastuminen antaa meille mahdollisuuden ikään kuin seurata evoluutiota toiminnassa. Kaikilla väestöryhmillä ei kuitenkaan ole kykyä vastustaa saastumista. Siten minkä tahansa saastuttavan aineen vaikutus on kaksinkertainen.

Optimaalin laki.

Keho sietää monia tekijöitä vain tietyissä rajoissa. Organismi kuolee, jos esimerkiksi ympäristön lämpötila on liian alhainen tai liian korkea. Ympäristössä, jossa lämpötila on lähellä näitä ääriarvoja, elävät asukkaat ovat harvinaisia. Niiden määrä kuitenkin kasvaa lämpötilan lähestyessä keskiarvoa, joka on paras (optimi) tälle lajille. Ja tämä kuvio voidaan siirtää mihin tahansa muuhun tekijään.

Se tekijäparametrien valikoima, joissa keho tuntuu mukavalta, on optimaalinen. Organismeilla, joilla on laajat resistenssirajat, on tietysti mahdollisuus levitä laajempaan. Laajat kestävyyden rajat yhdessä tekijässä eivät kuitenkaan tarkoita leveitä rajoja kaikissa tekijöissä. Kasvi sietää suuria lämpötilanvaihteluita, mutta sietää vähän vettä. Taimen kaltainen eläin voi olla erittäin vaativa lämpötilan suhteen, mutta syö monipuolisesti.

Joskus yksilön elämän aikana sen toleranssi (selektiivisyys) voi muuttua. Keho joutuessaan ankariin olosuhteisiin jonkin ajan kuluttua ikään kuin tottuu siihen, sopeutuu niihin. Tämän seurauksena fysiologinen optimi muuttuu, ja prosessi on ns sopeutumista tai sopeutuminen.

Vähimmäislaki sen muotoili mineraalilannoitteiden tieteen perustaja Justus Liebig (1803-1873).

Yu. Liebig huomasi, että mikä tahansa pääravinne voi rajoittaa kasvien satoa, jos vain tästä alkuaineesta on pulaa. Tiedetään, että erilaiset ympäristötekijät voivat olla vuorovaikutuksessa, eli yhden aineen puute voi johtaa muiden aineiden puutteeseen. Siksi yleensä minimin laki voidaan muotoilla seuraavasti: elementti tai ympäristötekijä, joka on vähintään, suurimmassa määrin, rajoittaa (rajaa) organismin elintärkeää toimintaa.

Vaikka organismien ja niiden ympäristön välinen suhde on monimutkainen, kaikilla tekijöillä ei ole samaa ekologista merkitystä. Esimerkiksi happi on fysiologinen välttämättömyystekijä kaikille eläimille, mutta ekologisesta näkökulmasta se tulee rajoittavaksi vain tietyissä elinympäristöissä. Jos kalat kuolevat joessa, mitataan ensimmäisenä veden happipitoisuus, sillä se vaihtelee suuresti, happivarat kuluvat helposti ja usein puuttuvat. Jos lintujen kuolemaa havaitaan luonnossa, on syytä etsiä jokin muu syy, sillä ilman happipitoisuus on suhteellisen vakio ja riittävä maaeliöiden tarpeiden kannalta.

Kysymyksiä itsetutkiskelua varten:

Listaa tärkeimmät elämänympäristöt.

Mitkä ovat ympäristöolosuhteet?

Kuvaa eliöiden elinoloja maaperässä, vesi- ja maa-ilman elinympäristöissä.

Anna esimerkkejä organismeista, jotka sopeutuvat elämään eri elinympäristöissä?

Mitkä ovat muita organismeja elinympäristönä käyttävien organismien mukautukset?

Mitä vaikutuksia lämpötilalla on eri tyyppisiin organismeihin?

Miten eläimet ja kasvit saavat tarvitsemansa veden?

Mikä vaikutus valolla on eliöihin?

Miten saasteiden vaikutus eliöihin ilmenee?

Perustele mitä ympäristötekijät ovat, miten ne vaikuttavat eläviin organismeihin?

Mitkä ovat rajoittavat tekijät?

Mitä on sopeutuminen ja mikä merkitys sillä on organismien leviämisessä?

Miten optimin ja minimin lait ilmenevät?

Ympäristötekijät

Ihmisen ja hänen ympäristönsä vuorovaikutus on ollut lääketieteen tutkimuksen kohteena kaikkina aikoina. Erilaisten ympäristöolosuhteiden vaikutusten arvioimiseksi ehdotettiin termiä "ympäristötekijä", jota käytetään laajalti ympäristölääketieteessä.

Tekijä (latinan sanasta tekijä - tekeminen, tuottaminen) - minkä tahansa prosessin, ilmiön syy, liikkeellepaneva voima, joka määrää sen luonteen tai tietyt piirteet.

Ympäristötekijä on mikä tahansa ympäristövaikutus, jolla voi olla suora tai välillinen vaikutus eläviin organismeihin. Ympäristötekijä on ympäristötila, johon elävä organismi reagoi mukautumisreaktioilla.

Ympäristötekijät määräävät organismien olemassaolon edellytykset. Organismien ja populaatioiden olemassaolon edellytyksiä voidaan pitää säätelevinä ympäristötekijöinä.

Kaikki ympäristötekijät (esim. valo, lämpötila, kosteus, suolojen läsnäolo, ravinteiden saatavuus jne.) eivät ole yhtä tärkeitä organismin onnistuneen selviytymisen kannalta. Organismin suhde ympäristöön on monimutkainen prosessi, jossa heikoimmat, "haavoittuvimmat" lenkit voidaan erottaa. Ne tekijät, jotka ovat kriittisiä tai rajoittavat organismin elämää, kiinnostavat eniten, ensisijaisesti käytännön näkökulmasta.

Ajatus siitä, että organismin kestävyyden määrää heikoin lenkki

K. Liebig ilmaisi ensimmäisen kerran kaikki hänen tarpeensa vuonna 1840. Hän muotoili periaatteen, joka tunnetaan Liebigin vähimmäislaina: "Satoa hallitsee aine, joka on minimissään, ja sen suuruus ja pysyvyys. jälkimmäinen aika määräytyy."

J. Liebigin lain nykyaikainen muotoilu on seuraava: "Ekosysteemin elinmahdollisuuksia rajoittavat ne ekologiset ympäristötekijät, joiden määrä ja laatu ovat lähellä ekosysteemin vaatimaa minimiä, ja niiden vähentäminen johtaa eliön kuolema tai ekosysteemin tuhoutuminen."

Periaate, jonka alun perin muotoili K. Liebig, on tällä hetkellä ulotettu koskemaan kaikkia ympäristötekijöitä, mutta sitä täydennetään kahdella rajoituksella:

Koskee vain järjestelmiä, jotka ovat paikallaan;

Se ei viittaa vain yhteen tekijään, vaan myös joukkoon tekijöitä, jotka ovat luonteeltaan erilaisia ​​ja vaikuttavat vuorovaikutuksessa organismeihin ja populaatioihin.

Vallitsevien käsitysten mukaan rajoittavaksi tekijäksi katsotaan sellainen tekijä, jonka mukaan tietyn (riittävän pienen) suhteellisen muutoksen saavuttamiseksi vasteessa tarvitaan tämän tekijän suhteellinen muutos minimiin.

Puutteen vaikutuksen ohella ympäristötekijöiden "minimi", ylimäärän vaikutus, eli maksimi tekijöiden, kuten lämmön, valon, kosteuden, vaikutus voi olla myös negatiivinen. Käsitteen maksimin ja minimin rajoittavasta vaikutuksesta esitteli W. Shelford vuonna 1913, joka muotoili tämän periaatteen "toleranssilakiksi": Organismin (lajin) vaurautta rajoittava tekijä voi olla sekä ympäristövaikutuksen vähimmäis- ja enimmäismäärä, joiden välinen vaihteluväli määrää kehon kestävyyden (toleranssin) arvon suhteessa tähän tekijään.

W. Shelfordin muotoilemaa toleranssilakia täydennettiin useilla määräyksillä:

Organismeilla voi olla laaja toleranssialue yhdelle tekijälle ja kapea toleranssi toiselle;

Yleisimpiä ovat organismit, joilla on laaja sietokyky;

Yhden ympäristötekijän toleranssialue voi riippua muista ympäristötekijöistä;

Jos olosuhteet jollekin ekologiselle tekijälle eivät ole lajille optimaaliset, tämä vaikuttaa myös muiden ympäristötekijöiden sietokykyyn;

Toleranssirajat riippuvat merkittävästi organismin tilasta; siten pesimäkauden tai varhaisen kehitysvaiheen organismien sietorajat ovat yleensä kapeammat kuin aikuisilla;

Ympäristötekijöiden minimi- ja maksimiväliä kutsutaan yleisesti toleranssirajoiksi tai -alueiksi. Ympäristöolosuhteiden sietorajojen osoittamiseksi käytetään termejä "eurybiontic" - organismi, jolla on laaja toleranssiraja - ja "stenobiont" - kapealla.

Yhteisöjen ja jopa lajien tasolla tunnetaan tekijäkompensaatioilmiö, jolla tarkoitetaan kykyä sopeutua (sopeutua) ympäristöolosuhteisiin siten, että lämpötilan, valon, veden ja muiden fysikaalisten olosuhteiden rajoittava vaikutus heikkenee. tekijät. Laajat, joilla on laaja maantieteellinen levinneisyys, muodostavat lähes aina paikallisiin olosuhteisiin mukautuneita populaatioita - ekotyyppejä. Ihmisten suhteen on termi ekologinen muotokuva.

Tiedetään, etteivät kaikki luonnolliset ympäristötekijät ole yhtä tärkeitä ihmisen elämälle. Merkittävimmät ovat siis auringon säteilyn voimakkuus, ilman lämpötila ja kosteus, hapen ja hiilidioksidin pitoisuus ilman pintakerroksessa, maaperän ja veden kemiallinen koostumus. Tärkein ympäristötekijä on ruoka. Elämän ylläpitämiseen, väestön kasvuun ja kehitykseen, lisääntymiseen ja säilymiseen tarvitaan energiaa, jota saadaan ympäristöstä ravinnon muodossa.

Ympäristötekijöiden luokittelussa on useita lähestymistapoja.

Kehon suhteen ympäristötekijät jaetaan ulkoisiin (eksogeenisiin) ja sisäisiin (endogeenisiin). Uskotaan, että ulkoiset tekijät, jotka vaikuttavat organismiin, eivät itse ole sen vaikutuksen alaisia. Näihin kuuluvat ympäristötekijät.

Vaikutuksena ovat ulkoiset ympäristötekijät suhteessa ekosysteemiin ja eläviin organismeihin. Ekosysteemin, biokenoosin, populaatioiden ja yksittäisten organismien reaktiota näihin vaikutuksiin kutsutaan vasteeksi. Iskulle reagoimisen luonne riippuu kehon kyvystä sopeutua ympäristöolosuhteisiin, sopeutua ja saada vastustuskykyä erilaisten ympäristötekijöiden vaikutuksille, mukaan lukien haitalliset vaikutukset.

On myös sellainen asia kuin tappava tekijä (latinasta - letalis - tappava). Tämä on ympäristötekijä, jonka toiminta johtaa elävien organismien kuolemaan.

Kun tietyt pitoisuudet saavutetaan, monet kemialliset ja fysikaaliset epäpuhtaudet voivat toimia tappavina tekijöinä.

Sisäiset tekijät korreloivat itse organismin ominaisuuksien kanssa ja muodostavat sen, ts. sisältyvät sen koostumukseen. Sisäisiä tekijöitä ovat populaatioiden lukumäärä ja biomassa, erilaisten kemikaalien määrä, vesi- tai maamassan ominaisuudet jne.

"Elämän" kriteerin mukaan ympäristötekijät jaetaan bioottisiin ja abioottisiin.

Jälkimmäiset sisältävät ekosysteemin ja sen ulkoisen ympäristön ei-eläviä komponentteja.

Abioottiset ympäristötekijät - elottoman, epäorgaanisen luonnon komponentit ja ilmiöt, jotka vaikuttavat suoraan tai epäsuorasti eläviin organismeihin: ilmasto-, maaperä- ja hydrografiset tekijät. Tärkeimmät abioottiset ympäristötekijät ovat lämpötila, valo, vesi, suolapitoisuus, happi, sähkömagneettiset ominaisuudet ja maaperä.

Abioottiset tekijät jaetaan:

Fyysinen

Kemiallinen

Bioottiset tekijät (kreikan sanasta biotikos - elämä) - elinympäristön tekijät, jotka vaikuttavat organismien elintärkeään toimintaan.

Bioottiset tekijät jaetaan:

fytogeeninen;

mikrobiogeeninen;

Eläinperäinen:

Antropogeeninen (sosiokulttuurinen).

Bioottisten tekijöiden vaikutus ilmaistaan ​​joidenkin organismien keskinäisinä vaikutuksina muiden organismien elintärkeään toimintaan ja kaikki yhdessä ympäristöön. Erottele organismien väliset suorat ja epäsuorat suhteet.

Viime vuosikymmeninä on käytetty yhä enemmän termiä antropogeeniset tekijät, ts. ihmisen aiheuttama. Antropogeeniset tekijät vastustavat luonnollisia eli luonnollisia tekijöitä.

Antropogeeninen tekijä on joukko ympäristötekijöitä ja ihmisen toiminnan aiheuttamia vaikutuksia ekosysteemeihin ja koko biosfääriin. Antropogeeninen tekijä on ihmisen suora vaikutus organismeihin tai vaikutus organismeihin ihmisen elinympäristön muutoksen kautta.

Ympäristötekijät jaetaan myös:

1. Fyysinen

Luonnollinen

Antropogeeninen

2. Kemiallinen

Luonnollinen

Antropogeeninen

3. Biologinen

Luonnollinen

Antropogeeninen

4. Sosiaalinen (sosiaalipsykologinen)

5. Tiedottava.

Ympäristötekijät jaetaan myös ilmasto-maantieteellisiin, biomaantieteellisiin, biologisiin sekä maaperän, veden, ilmakehän jne.

fyysiset tekijät.

Fyysisiä luonnollisia tekijöitä ovat mm.

Ilmasto, mukaan lukien alueen mikroilmasto;

geomagneettinen aktiivisuus;

Luonnollinen säteilytausta;

Kosminen säteily;

Maasto;

Fyysiset tekijät on jaettu:

Mekaaninen;

tärinä;

Akustinen;

EM-säteilyä.

Fyysiset antropogeeniset tekijät:

Asutuksen ja tilojen mikroilmasto;

Sähkömagneettisen säteilyn aiheuttama ympäristön saastuminen (ionisoiva ja ionisoimaton);

ympäristön melusaaste;

Ympäristön lämpösaaste;

Näkyvän ympäristön muodonmuutos (muutoksia maaston ja värien asutuksissa).

kemialliset tekijät.

Luonnollisia kemikaaleja ovat mm.

Litosfäärin kemiallinen koostumus:

Hydrosfäärin kemiallinen koostumus;

Ilmakehän kemiallinen koostumus,

Ruoan kemiallinen koostumus.

Litosfäärin, ilmakehän ja hydrosfäärin kemiallinen koostumus riippuu luonnollisesta koostumuksesta + kemikaalien vapautumisesta geologisten prosessien seurauksena (esim. rikkivedyn epäpuhtaudet tulivuoren purkauksen seurauksena) ja elävien elintärkeistä toiminnoista. eliöt (esimerkiksi fytonsidien epäpuhtaudet, terpeenit).

Antropogeeniset kemialliset tekijät:

kotitalousjäte,

Teollisuusjäte,

Synteettiset materiaalit, joita käytetään jokapäiväisessä elämässä, maataloudessa ja teollisessa tuotannossa,

lääketeollisuuden tuotteet,

Lisäaineet.

Kemiallisten tekijöiden vaikutus ihmiskehoon voi johtua:

Luonnollisten kemiallisten alkuaineiden ylimäärä tai puute

ympäristö (luonnolliset mikroelementoosit);

Luonnon kemiallisten alkuaineiden liiallinen pitoisuus ympäristössä

ihmisen toimintaan liittyvä ympäristö (ihmisten aiheuttama saastuminen),

Epätavallisten kemiallisten alkuaineiden esiintyminen ympäristössä

(ksenobiootit) antropogeenisen saastumisen vuoksi.

Biologiset tekijät

Biologiset tai bioottiset (kreikan sanasta biotikos - elämä) ympäristötekijät - elinympäristön tekijät, jotka vaikuttavat organismien elintärkeään toimintaan. Bioottisten tekijöiden toiminta ilmaistaan ​​joidenkin organismien keskinäisinä vaikutuksina toisten elintärkeään toimintaan sekä niiden yhteisvaikutuksena ympäristöön.

Biologiset tekijät:

bakteerit;

Kasvit;

Alkueläimet;

Ötökät;

Selkärangattomat (mukaan lukien helmintit);

Selkärankaiset.

Sosiaalinen ympäristö

Ontogeneesissä saadut biologiset ja psykologiset ominaisuudet eivät täysin määritä ihmisten terveyttä. Ihminen on sosiaalinen olento. Hän asuu yhteiskunnassa, jota hallitsevat toisaalta valtion lait ja toisaalta niin sanotut yleisesti hyväksytyt lait, moraaliperiaatteet, käyttäytymissäännöt, mukaan lukien erilaiset rajoitukset jne.

Vuosi vuodelta yhteiskunta monimutkaistuu ja vaikuttaa yhä enemmän yksilön, väestön ja yhteiskunnan terveyteen. Jotta ihminen voisi nauttia sivistyneen yhteiskunnan eduista, hänen on elettävä jäykässä riippuvuudessa yhteiskunnassa hyväksytystä elämäntavasta. Näistä usein hyvin kyseenalaisista eduista henkilö maksaa osan vapaudestaan ​​tai kokonaan koko vapaudestaan. Ja ihminen, joka ei ole vapaa, huollettava, ei voi olla täysin terve ja onnellinen. Jokin osa ihmisen vapautta, joka annetaan teknikriittiselle yhteiskunnalle vastineeksi sivistyneen elämän eduista, pitää hänet jatkuvasti neuropsyykkisen jännitteen tilassa. Jatkuva neuropsyykkinen ylikuormitus ja ylikuormitus johtavat henkisen vakauden heikkenemiseen hermoston varauskyvyn heikkenemisen vuoksi. Lisäksi monet sosiaaliset tekijät voivat johtaa ihmisen sopeutumiskyvyn häiriintymiseen ja erilaisten sairauksien kehittymiseen. Näitä ovat sosiaalinen epävarmuus, epävarmuus tulevaisuudesta, moraalinen sorto, joita pidetään johtavina riskitekijöinä.

Sosiaaliset tekijät

Sosiaaliset tekijät on jaettu:

1. sosiaalinen järjestelmä;

2. tuotantoala (teollisuus, maatalous);

3. kotitalousalue;

4. koulutus ja kulttuuri;

5. väestö;

6. eläintauti ja lääketiede;

7. muut alat.

On myös seuraava sosiaalisten tekijöiden ryhmittely:

1. Sosiaalipolitiikka, joka muodostaa sosiotyypin;

2. Sosiaaliturva, jolla on suora vaikutus terveyden muodostumiseen;

3. Ympäristöpolitiikka, joka muodostaa ekotyypin.

Sosiotyyppi on integraalisen sosiaalisen taakan epäsuora ominaisuus sosiaalisen ympäristön tekijöiden kokonaisuuden kannalta.

Sosiotyyppi sisältää:

2. työolot, lepo ja elämä.

Mikä tahansa ympäristötekijä suhteessa henkilöön voi olla: a) suotuisa - edistää hänen terveyttään, kehitystään ja toteutumistaan; b) epäsuotuisa, joka johtaa hänen sairauteensa ja huonontumiseen, c) vaikuttaa molempiin. Ei ole yhtä ilmeistä, että todellisuudessa suurin osa vaikutuksista on jälkimmäistä tyyppiä, jossa on sekä myönteisiä että negatiivisia puolia.

Ekologiassa on optimilaki, jonka mukaan mikä tahansa ekologinen

tekijällä on tietyt rajat positiiviselle vaikutukselle eläviin organismeihin. Optimaalinen tekijä on sen ympäristötekijän intensiteetti, joka on organismille edullisin.

Vaikutukset voivat olla myös mittakaavaltaan erilaisia: toiset vaikuttavat koko maan väestöön, toiset tietyn alueen asukkaisiin, toiset demografisten ominaisuuksien perusteella tunnistettuihin ryhmiin ja toiset yksittäiseen kansalaiseen.

Tekijöiden vuorovaikutus - erilaisten luonnollisten ja antropogeenisten tekijöiden samanaikainen tai peräkkäinen kokonaisvaikutus organismeihin, mikä johtaa yksittäisen tekijän toiminnan heikkenemiseen, vahvistumiseen tai muuttamiseen.

Synergismi on kahden tai useamman tekijän yhteisvaikutus, jolle on tunnusomaista, että niiden yhteinen biologinen vaikutus ylittää merkittävästi kunkin komponentin vaikutuksen ja niiden summan.

On ymmärrettävä ja muistettava, että suurinta haittaa terveydelle eivät aiheuta yksittäiset ympäristötekijät, vaan kehon kokonaisvaltainen ympäristökuormitus. Se koostuu ekologisesta ja sosiaalisesta taakasta.

Ympäristökuormitus on ihmisen terveydelle epäsuotuisten luonnon ja ihmisen aiheuttamien ympäristön tekijöiden ja olosuhteiden yhdistelmä. Ekotyyppi on yhtenäisen ekologisen kuormituksen epäsuora ominaisuus, joka perustuu luonnon ja ihmisen aiheuttamien tekijöiden yhdistelmään.

Ekotyyppiarvioinnit edellyttävät hygieniatietoja:

Asunnon laatu

juomavesi,

ilmaa,

Maaperä, ruoka,

Lääkkeet yms.

Sosiaalinen taakka on joukko sosiaalisen elämän tekijöitä ja edellytyksiä, jotka ovat epäedullisia ihmisten terveydelle.

Ympäristötekijät, jotka muokkaavat väestön terveyttä

1. Ilmasto-maantieteelliset ominaisuudet.

2. Asuinpaikan (kaupunki, kylä) sosioekonomiset ominaisuudet.

3. Ympäristön (ilma, vesi, maaperä) saniteetti- ja hygieniaominaisuudet.

4. Väestön ravitsemuksen piirteet.

5. Työelämän ominaisuudet:

Ammatti,

Sanitaariset ja hygieeniset työolosuhteet,

Työperäisten vaarojen esiintyminen,

Psykologinen mikroilmasto työssä,

6. Perhe- ja kotitaloustekijät:

perheen kokoonpano,

Asunnon luonne

Keskitulot perheenjäsentä kohden,

Perhe-elämän järjestäminen.

vapaa-ajan jako,

Psykologinen ilmapiiri perheessä.

Indikaattorit, jotka kuvaavat suhtautumista terveydentilaan ja määrittävät toiminnan sen ylläpitämiseksi:

1. Oman terveyden subjektiivinen arviointi (terve, sairas).

2. Henkilökohtaisen terveyden ja perheenjäsenten terveyden paikan määrittäminen yksilöllisten arvojen järjestelmässä (arvohierarkia).

3. Tietoisuus terveyden säilyttämiseen ja edistämiseen vaikuttavista tekijöistä.

4. Huonojen tapojen ja riippuvuuksien esiintyminen.

Ekologia ja biosfääri

testata

1. Nimeä ympäristötekijöiden ryhmät ja anna esimerkkejä. Mikä on ihmisen toiminnan erityispiirre ympäristötekijänä

Eläviin organismeihin vaikuttavia ympäristön osia kutsutaan ympäristötekijöiksi. Ne on jaettu:

1. Abioottinen;

2. Bioottinen;

3. Ihmisperäinen.

Abioottisia tekijöitä ovat elottoman luonnon elementit: valo, lämpötila, kosteus, sademäärä, tuuli, ilmanpaine, taustasäteily, ilmakehän kemiallinen koostumus, vesi, maaperä ja vastaavat.

Bioottiset tekijät ovat eläviä organismeja (bakteerit, sienet, kasvit, eläimet), jotka ovat vuorovaikutuksessa tämän organismin kanssa.

Ihmisten aiheuttamiin tekijöihin kuuluvat ihmisen työstä johtuvat ympäristön piirteet. Väestön ja ihmiskunnan teknisen kaluston kasvun myötä ihmisperäisten tekijöiden osuus kasvaa jatkuvasti.

Luonnonhoidon prosessissa ihmiskunta siirtää vuosittain yli 4 biljoonaa tonnia jätettä planeetallemme. tonnia ainetta, muodostaa tuhansia uusia kemiallisia yhdisteitä, joista suurin osa ei sisälly ainekiertoon ja lopulta kerääntyy biosfääriin aiheuttaen sen saastumisen. Teollisen toiminnan seurauksena ympäristö saastuu, auringon säteilyn taso laskee laajoilla maantieteellisillä alueilla.

Veriryhmän ja ihmisen luonteen suhde

Korkeampi hermostotoiminta

Monien vuosisatojen ajan ihmiset ovat miettineet eläinten käyttäytymisen ja elinolojen hämmästyttävää sopeutumiskykyä. Vuonna 1863 kirja I.M. Sechenov "Aivojen refleksit", joka selitti nämä ilmiöt ...

Korkeampi hermostotoiminta

I.P. Pavlov ja V.M. Bekhterev totesi, että ehdollisten refleksien muodostumismallit ja esto ovat periaatteessa samat eläimillä ja ihmisillä. Samaan aikaan I.P. Pavlov huomautti toistuvasti ...

Elävät organismit ja ympäristö

Ihmisen toiminta voi vaikuttaa haitallisesti eläviin organismeihin ja aiheuttaa tiettyjen lajien sukupuuttoon (esimerkiksi kilpikonnan). Tässä osiossa tarkastellaan, kuinka jotkut ihmisen toiminnasta...

Ihmisen morfologinen rakenne. Ongelma yhteys persoonallisuuden psykologisiin ominaisuuksiin

"Jokainen ihminen on morfologisesti ainutlaatuinen, koska hänen ontogeneesissään toteutettu perinnöllinen ohjelma on ainutlaatuinen, ja myös ympäristöolosuhteet, jotka ohjaavat genotyypin toteutumista fenotyyppiin, ovat spesifisiä ...

Perinnöllisyys, geenit, terveys

Perinnöllisiä sairauksia esiintyy lähes kaikilla lääketieteen erikoisaloilla. Nämä ovat lukuisia sisäelinten, aineenvaihdunnan, veren, endokriinisen järjestelmän, maksan, silmien, virtsaelinten sairauksia...

Gene tyrmäys

On olemassa monia esimerkkejä klassisen geenipoiston käytöstä yksittäisten geenien tai geeniperheiden biologisten toimintojen tutkimiseen. Tarkastellaanpa vain muutamia niistä. Geenien toimintojen tutkiminen. 1) Gene Nuk...

LUKU 1. RUUSUSUVIEN YLEISET OMINAISUUDET Rosaceae-heimon kasveja on kaikkialla maapallolla, mutta ne ovat monimuotoisimpia pohjoisen pallonpuoliskon trooppisilla alueilla...

Alaheimo rosaceae. Biologiset ominaisuudet ja merkitys

Vaaleanpunainen alaperhe on antanut ihmiskunnalle valtavan määrän hyödyllisiä kasveja. Muinaisista ajoista lähtien maapallon väestö on syönyt monien rubusien hedelmiä: vadelmia (Idaeobatus-alasuvun lajit), karhunvatukat (tummahedelmäiset lajit ...

Kasvien kasvu ja kehitys

Kasvien kasvu ja kehitys

Kasvien kasvuun vaikuttavat monet ympäristötekijät. Ensinnäkin nämä ovat fysikaalisia tekijöitä: valo (sen intensiteetti, laatu, kesto ja taajuus), lämpötila (suuruus ja taajuus), painovoima, kaasun koostumus ...

Simpanssi ja ihminen

Eläinpelit ovat pitkään olleet intensiivisen zoopsykologisen ja etologisen tutkimuksen kohteina...

Ekologia ja biosfääri

Kaiken tyyppiset organismien väliset suhteet voidaan jakaa kilpailuun, saalistukseen, antibioosiin ja symbioosiin. Kilpailevia suhteita syntyy organismien välillä, jos ...

Ekologia ja biosfääri

Biogeosenoosin muutos (peräkkäisyys) on suunnattu ja jatkuva sekvenssi, jossa eri lajien populaatiot ilmaantuvat ja katoavat tietyssä biotyypissä. Mitä täydellisempi sykli biogeocenoosissa, sitä vakaampi ja kestävämpi se on ...

Ekologia ja biosfääri

Elävillä aineilla on johtava rooli aineiden kierrossa luonnossa ja se suorittaa tärkeimmät biokemialliset toiminnot: Kaasutoiminto koostuu hiilidioksidin imeytymisestä kasveihin ja hapen vapautumisesta fotosynteesin aikana (aikana ...

Ympäristötekijät- ympäristön ominaisuudet, joilla on vaikutusta kehoon. Esimerkiksi mineraalien läsnäolo, hapen pääsy, maaperän kosteus, maaperän lämpötila, maaperän löysyys. Ympäristön välinpitämättömät elementit, kuten inertit kaasut, eivät ole ympäristötekijöitä.

tilat

Vaikutuksen luonteen mukaan

• Suoraa näyttelemistä
• Epäsuorasti toimiva
• Ehdollisesti toiminnassa- ekosysteemielementtien vaikutus (biogeocenoosi), jota muut ympäristötekijät tehostavat tai heikentävät

Alkuperä

• abioottinen- elottoman luonnon tekijät:
  • ilmasto-
  • edafinen (edafogeeninen)
  • orografinen
  • kemiallinen
  • fyysistä: melu, magneettikentät, lämmönjohtavuus ja lämpökapasiteetti, radioaktiivisuus, auringon säteilyn intensiteetti ***** hydrografinen: veden tiheys, virtaus, läpinäkyvyys jne.
    • pyrogeeninen: palotekijät[ lähde määrittelemätön 824 päivää] (Odum, 1975, 1986)
• Bioottinen
  • fytogeeninen- kasvien vaikutus
  • mykogeeninen- sienten vaikutus
  • eläinperäinen-eläinvaikutus
  • mikrobiogeeninen- mikro-organismien vaikutus
• Antropogeeninen (antrooppinen) tekijä:
  • Vuonna 1912 venäläinen tiedemies prof. G.F.Morozov kirjassaan "The Doctrine of the Forest" määritteli ihmisen vaikutuksen luontoon erilliseksi ympäristötekijäksi ja jakoi sen luontoon kohdistuvan vaikutuksen luonteen mukaan suoriin, välillisiin ja ehdollisiin antropogeenisiin vaikutuksiin [Morozov, 1949 ].
  • Suora antropogeeninen vaikutus- ihmisen suora vaikutus ekosysteemin osiin (biogeocenoosi). Tämä on marjojen, sienten poimimista, puiden kaatoa jne.
  • Epäsuora antropogeeninen vaikutus– inhimillinen vaikutus keskitason kautta. Tämä on pohjaveden tason muutos, lämpötilajärjestelmän muutos, säteilysaaste jne.
  • Ehdollinen antropogeeninen vaikutus- tämä on bioottisten ja abioottisten tekijöiden vaikutus, jota ihmisen altistuminen voimistaa tai heikentää.
  • Vuonna 1981 määritelmä "Antropogeeninen tekijä [antropogeeninen vaikutus] on mikä tahansa vaikutus ympäröivään [luonnolliseen] ympäristöön, joka liittyy sekä tietoiseen että tiedostamattomaan ihmisen toimintaan ja joka johtaa kvantitatiivisiin ja laadullisiin muutoksiin sen komponenteissa [Popa, 1981].
  • Vuonna 2011 julkaistiin aroalueen lehtimetsien esimerkillä kehitetty biogeosenoosien (ekosysteemien) antropogeeninen poikkeavuusasteikko, joka sisältää 12 ihmisen aiheuttamaa ympäristötuhovaihetta ehdollisesti häiriintymättömien ekosysteemien tilasta vaiheeseen. biogeosenoosien aiheuttama elintoimintojen täydellinen menetys [Popa, 2011].

Kuluttaen

• Resurssit
• Ehdot

Suunnan mukaan

• Vektorisoitu
• monivuotinen syklinen

• monodominanssi
• Synergia
• Antagonismi
• provosoiva

ääriarvot

Monivuotisen kasvin elämänkäyrä. Yksivuotiset kasvit eivät voi mennä lepotilaan ja niiden elämänvyöhyke osuu yhteen elintärkeän toiminnan vyöhykkeen kanssa.

muovi-

elämän käyrä pisteitä ja vyöhykkeitä:

• kardinaalipisteet:
  • pisteitä minimi ja enimmäismäärä
  • piste paras mahdollinen
• Alueet:
  • vyöhyke paras mahdollinen
  • vyöhykkeitä pessimismi
  • vyöhyke elintärkeää toimintaa
  • vyöhykkeitä levätä
  • vyöhyke elämää

reaktionopeus

yltäkylläisyys tai esiintymistiheys

Bibliografia

• Sahney, S., Benton, M.J. ja Ferry, P.A. (2010). "Yhteydet maailmanlaajuisen taksonomisen monimuotoisuuden, ekologisen monimuotoisuuden ja selkärankaisten lisääntymisen välillä maalla" (PDF). Biologian kirjeet 6 (4): 544–547. DOI:10.1098/rsbl.2009.1024. PMID 20106856.
• David L. Hawksworth. Biologinen monimuotoisuus ja suojelu Euroopassa. - Springer, 2008. - P. 3390. - ISBN 1402068646..
• Bampton, M. "Anthropogenic Transformation" julkaisussa Encyclopedia of Environmental Science, D. E. Alexander ja R. W. Fairbridge, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Alankomaat.
• Worm, Boris (2006-11-03). "Biologisen monimuotoisuuden vähenemisen vaikutukset valtameren ekosysteemipalveluihin". Tiede 314 (5800): 787–790. DOI: 10.1126/tiede.1132294. PMID 17082450.
• Morozov G.F. Metsän opetus. 7. painos. M.: Goslesbumizdat, 1949. 455 s.
• Popa Yu.N. Metsien biogeosenoosien antropogeeninen muutos Codri Moldaviassa. Abstrakti dis. cand. biol. Tieteet: 03.00.16 - Ekologia. Krasnojarsk, 1981. s. 6.
• Popa Yu.N. Biogeosenoosien ennallistaminen antropogeenisesti muunnetuissa ekotoopeissa aroalueella: monografia. toim. Vastaava jäsen Ukrainan NAS, biol. tieteet, prof. A. P. Travleeva; Kansallinen ilmailuyliopisto. - Kiova: Ukrainan bestseller, 2011. - 437 s.

Ympäristötekijät

Eliöiden sopeutuminen ympäristöön

Perus asuinympäristöt

Ympäristötekijät

Organismi ja ympäristö

Luento 6. Autekologian perusteet. Organismi ja ympäristö

Autekologia tutkii yhden lajin jäsenten suhdetta ympäristöönsä. Se perustuu lajien ympäristöön sopeutumisprosessien tutkimukseen (tekijäekologia). Ihmisekologia tutkii myös ympäristötekijöiden vaikutusta (sääntelyä), sen äärimmäisiä vaikutuksia kehoon.

Ympäröivä maailma koostuu organismeista, jotka tuottavat jatkuvasti itseään. Yksi kirva voi jättää kesän aikana yli 300 miljoonaa jälkeläistä. Sillä on kyky lisääntyä loputtomiin. Mutta rajatonta lukumäärän kasvua ei ole, päärajoittaja on resurssien puute. Kasveille - mineraalisuolat, hiilidioksidi, vesi, valo. Eläimille - ruokaa, vettä. näiden resurssien varastot rajoittavat lisääntymistä. Toinen rajoitin on erilaisten epäsuotuisten olosuhteiden vaikutus, joka hidastaa kasvua ja lisääntymistä. Kasvien kasvu riippuu säästä. Vesieliöiden lisääntymistä estää veden alhainen happipitoisuus. Lisäksi seulotaan ja kuolee jo tuotettuja alkioita tai nuoria yksilöitä. Esimerkiksi kaikki tammenterhot eivät itä. Korkea hedelmällisyys erottuu lajeista, joissa yksilöiden kuolema luonnossa on erittäin korkea.

Keho, joka kokee aineen, energian ja tiedon tulvan tarpeen, on täysin riippuvainen ympäristöstä.

Laki - organismin kehityksen tulokset määräytyvät sen sisäisten ominaisuuksien ja sen ympäristön ominaisuuksien suhteen, jossa se sijaitsee.

Evoluutiolla syntynyt organismien sopeutuminen ympäristöolosuhteisiin, ilmaistuna niiden ulkoisten ja sisäisten ominaisuuksien muutoksena - sopeutuminen. Le Chatelierin periaate: "Jokaisen järjestelmän kehitys menee mahdollisen vaaran vähentämisen suuntaan." Tämän periaatteen mukaan organismin evoluutio myötävaikuttaa sen sopeutumiseen muuttuviin ulkoisiin vaikutuksiin.

Ympäristötekijät- Nämä ovat tiettyjä olosuhteita ja ympäristön elementtejä, joilla on erityinen vaikutus kehoon.

Ympäristötekijät: 1- abioottinen. 2 - bioottinen. 3- antropogeeninen.

Abioottiset tekijät- joukko epäorgaanisen ympäristön tekijöitä, jotka vaikuttavat eläinten ja kasvien elämään ja jakautumiseen

Abioottiset tekijät

fysikaalinen kemiallinen edafinen (maaperä)

Bioottiset tekijät- joukko joidenkin organismien elintärkeän toiminnan vaikutuksia toisten elintärkeään toimintaan sekä elottomaan elinympäristöön

Bioottiset tekijät

spesifinen lajienvälinen vaikutus

vuorovaikutukset vuorovaikutukset abioottiset tekijät

(yhteisö)

Kommensalismi

(yksi voitto)

Amensalismi

(yksi laji estää toisen kasvua)

Antropogeeniset tekijät– ihmisen tuottamat ja ympäristöön vaikuttavat tekijät (saasteet, maaperän eroosio, metsien häviäminen jne.)

Ympäristötekijöiden toiminnan yleinen luonne.

Elinprosessissa eliöiden vuorovaikutus ympäristön ja sen komponenttien kanssa keskenään perustuu massavirtausjärjestelmän elementtien ja niiden yhdisteiden, kaikentyyppisten energioiden ja tiedon siirtoon. Yu. N. Kurazhkovskyn elämän säilymislain mukaisesti: "Elämä voi olla olemassa vain liikkeessä elävän aine-, energia- ja informaatiovirtojen kappaleen kautta."

Organismin vuorovaikutukseen ympäristön kanssa sovelletaan seuraavia lakeja. Päälaki optimi (toleranssi). Liebigin laki Se ilmenee siinä, että kaikilla ympäristötekijöillä on tietyt rajat positiiviselle vaikutukselle kehoon. Näistä rajoista poiketen vaikutuksen merkki muuttuu päinvastaiseksi, esimerkiksi eläimet eivät siedä lämpöä ja kovaa pakkasta; Kuivuus ja rankkasateet ovat epäsuotuisia sadolle. Minkä tahansa tekijän optimin käyrät eri lajeille eivät täsmää. Kamelit ja jerboat eivät kestä pohjoisten aavikoiden olosuhteita ja porot ja lemmingit kuumassa etelässä. Useat lajit voivat elää optimaalisen kapeissa rajoissa, kun taas toiset voivat elää laajoissa rajoissa. Herkkä kasvi kuolee, jos ilmassa ei ole kosteutta; se ei kuole höyhenruohoon edes kuivuuden aikana. Kestävyyden optimi ja rajat eivät ole vakioita organismin elinkaaren aikana. Optimi voidaan siirtää (lämpötilakarkaisu).

Organismin optimisäännön mukaisesti on olemassa joukko tekijän edullisinta (optimaalista) arvoa. Optimaalisten sorron vyöhykkeiden ulkopuolella, jotka muuttuvat kriittisiksi pisteiksi. Joillekin organismeille optimaalinen vyöhyke on laaja. Niitä kutsutaan - eurybiontit(Kreikka leveä, elämä). Organismit kapealla alueella - stenobiontit(kapea).

Tekijän arvojen aluetta (kriittisten pisteiden välillä) kutsutaan ympäristövalenssi. Synonyymi valenssille toleranssi.( lat toleranssi - kärsivällisyys) tai plastisuus (vaihtelevuus), jos ympäristö on suhteellisen vakio, vähän muuttuva, niin siinä on enemmän stenobionteja (esimerkiksi vesiympäristössä). Jos ympäristö on dynaaminen, esimerkiksi vesi-ilma, eurybiontit selviävät siinä todennäköisemmin. Optimaalinen vyöhyke ja ekologinen valenssi ovat leveämpiä lämminverisille eläimille.

Lämpötilatekijän vaikutus. Jos toleranssialue on laajalla alueella (-5; +25), niin tällaisia ​​organismeja kutsutaan eurytermisiksi, jos se on kapea, stenotermisiksi. Saattaa olla euryhaliinia (suolapitoisuus)

Riisi. 1. Elinpotentiaalin riippuvuus vaikutustekijän intensiteetistä

1. - optimialue (mukavuus);

2. - sallitun elintoiminnan vyöhyke;

3. - sorron vyöhyke;

4. - kuoleman alue.

Toleranssi - kehon kyky sietää tietyn ympäristötekijän haitallisia vaikutuksia.

Optimaalinen vyöhyke mukavuuspisteellä (maksimipiste - elämäpotentiaali) - optimaalisen eliniän alue.

Sallitun toiminnan vyöhykkeet - vaikutustekijän sallittujen arvojen arvot ovat normaalin eliniän aluetta.

Sorron vyöhykkeet - vyöhykkeet, joissa tekijä poikkeaa suurista optimiarvosta ja joissa keho kokee elintärkeän toiminnan lamaa.

Tappoalue - Vaikutustekijän toleranssirajat ovat samat tekijän minimi- ja maksimiarvojen kanssa, joiden ylittyminen organismin olemassaolosta ei ole mahdollista.

On pidettävä mielessä, että jotkut tekijät voivat tehostaa tai lieventää muiden vaikutusta. Liiallista lämpöä voidaan lieventää alhaisella ilmankosteudella. . V. R. Williamsin tekijöiden riippumattomuuden laki: "Elämän olosuhteet ovat samanlaiset, mitään elämän tekijöitä ei voi korvata toisella"

2. laki - rajoittava tekijä. Merkittävin tekijä on se, joka poikkeaa eniten optimaalisista arvoista. Puutteellinen tai ylimääräinen tekijä (lähellä kriittisiä pisteitä) vaikuttaa negatiivisesti kehoon. Rajoittavat tekijät määräävät lajien levinneisyyden rajat - levinneisyysalueen. Eliöiden ja yhteisöjen tuottavuus riippuu niistä.

Rajoittavan tekijän sääntö agronomiassa. Jos maaperästä puuttuu 50 % fosforia ja 20 % kalsiumia, sato on 5 kertaa pienempi. Jos kalsiumia lisätään, saanto on 59 %.

Ihminen rikkoo toiminnallaan usein kaikkia tekijöiden toimintamalleja - elinympäristön tuhoamista, vesi- ja kivennäisravitsemusjärjestelmän rikkomista.

Optimaalin laki ja rajoittava tekijä voidaan ilmaista yhdessä laissa W. Shelfordin toleranssilaki:"Populaation (organismin) vaurautta rajoittava tekijä voi olla sekä ympäristövaikutusten vähimmäis- että enimmäismäärä, ja niiden välinen vaihteluväli määrää organismin kestävyyden (toleranssirajan) tietylle tekijälle."

Ympäristötekijät ovat:

Ympäristötekijät

Ympäristötekijät- ympäristön ominaisuudet, joilla on vaikutusta kehoon. Välinpitämättömät ympäristöelementit, esimerkiksi inertit kaasut, eivät ole ympäristötekijöitä.

Ympäristötekijät vaihtelevat suuresti ajassa ja tilassa. Esimerkiksi lämpötila vaihtelee suuresti maan pinnalla, mutta on lähes vakiona meren pohjassa tai luolien syvyyksissä.

Yhdellä ja samalla ympäristötekijällä on erilainen merkitys avoorganismien elämässä. Esimerkiksi maaperän suolajärjestelmällä on ensisijainen rooli kasvien mineraaliravinnossa, mutta se on välinpitämätön useimmille maaeläimille. Valaistuksen intensiteetti ja valon spektrikoostumus ovat erittäin tärkeitä fototrofisten organismien (useimmat kasvit ja fotosynteettiset bakteerit) elämässä, kun taas heterotrofisten organismien (sienet, eläimet, merkittävä osa mikro-organismeista) elämässä valolla ei ole huomattava vaikutus elämään.

Ympäristötekijät voivat toimia ärsyttävinä aineina, jotka aiheuttavat mukautuvia muutoksia fysiologisissa toiminnoissa; rajoitteina, jotka tekevät mahdottomaksi tiettyjen organismien olemassaolon tietyissä olosuhteissa; muuntajina, jotka määräävät morfo-anatomisia ja fysiologisia muutoksia organismeissa.

Organismiin eivät vaikuta staattiset muuttumattomat tekijät, vaan ne tilat- muutosten järjestys tietyn ajan kuluessa.

Ympäristötekijöiden luokitukset

Vaikutuksen luonteen mukaan

• Suoraa näyttelemistä- vaikuttaa suoraan kehoon, pääasiassa aineenvaihduntaan
• Epäsuorasti toimiva- Vaikuttaminen epäsuorasti, suoraan vaikuttavien tekijöiden muutoksen kautta (koho, altistuminen, korkeus jne.)

Alkuperä

• abioottinen- elottoman luonnon tekijät:
  • ilmasto-: lämpötilojen vuotuinen summa, keskimääräinen vuosilämpötila, kosteus, ilmanpaine
  • edafinen (edafogeeninen): maaperän mekaaninen koostumus, maaperän ilmanläpäisevyys, maaperän happamuus, maaperän kemiallinen koostumus
  • orografinen: maasto, korkeus, rinteen jyrkkyys ja altistuminen
  • kemiallinen: ilman kaasukoostumus, veden suolakoostumus, pitoisuus, happamuus
  • fyysistä: melu, magneettikentät, lämmönjohtavuus ja lämpökapasiteetti, radioaktiivisuus, auringon säteilyn voimakkuus
• Bioottinen- liittyy elävien organismien toimintaan:
  • fytogeeninen- kasvien vaikutus
  • mykogeeninen- sienten vaikutus
  • eläinperäinen-eläinvaikutus
  • mikrobiogeeninen- mikro-organismien vaikutus
• :
  • fyysistä: ydinenergian käyttö, matkustaminen junissa ja lentokoneissa, melun ja tärinän vaikutukset
  • kemiallinen: kivennäislannoitteiden ja torjunta-aineiden käyttö, maapallon kuorien saastuminen teollisuus- ja kuljetusjätteillä
  • biologinen: Ruoka; eliöt, joille henkilö voi olla elinympäristö tai ravinnonlähde
  • sosiaalinen- liittyy ihmissuhteisiin ja elämään yhteiskunnassa

Kuluttaen

• Resurssit- kehon kuluttamat ympäristön osat, jotka vähentävät niiden tarjontaa ympäristössä (vesi, CO 2, O 2, valo)
• Ehdot- ympäristön elementtejä, joita keho ei kuluta (lämpötila, ilman liike, maaperän happamuus)

Suunnan mukaan

• Vektorisoitu- suuntaa muuttavat tekijät: suostuminen, maaperän suolaantuminen
• monivuotinen syklinen- vuorottelevilla monivuotisilla tekijän vahvistumis- ja heikkenemisjaksoilla, esimerkiksi ilmastonmuutos 11 vuoden aurinkosyklin vuoksi
• Oskillaatio (impulssi, vaihtelu)- vaihtelut molempiin suuntiin tietystä keskiarvosta (ilman lämpötilan päivittäiset vaihtelut, kuukauden keskimääräisen sademäärän muutos vuoden aikana)

Ympäristötekijöiden vaikutus kehoon

Ympäristötekijät eivät vaikuta kehoon erikseen, vaan yhdessä, mikä tahansa kehon reaktio on monitekijäinen. Samaan aikaan tekijöiden kokonaisvaikutus ei ole yhtä suuri kuin yksittäisten tekijöiden vaikutusten summa, koska niiden välillä tapahtuu monenlaisia ​​vuorovaikutuksia, jotka voidaan jakaa neljään päätyyppiin:

• monodominanssi- yksi tekijöistä tukahduttaa muiden toiminnan ja sen arvolla on ratkaiseva merkitys organismille. Siten mineraaliravintoelementtien täydellinen puuttuminen tai esiintyminen maaperässä jyrkänä puutteena tai ylimääränä estää muiden alkuaineiden normaalin assimiloitumisen kasveilla.
• Synergia- Useiden tekijöiden keskinäinen vahvistuminen positiivisen palautteen ansiosta. Esimerkiksi maaperän kosteus, nitraattipitoisuus ja valaistus lisäävät kahden muun vaikutuksen vaikutusta parantamalla niiden tarjontaa.
• Antagonismi- Useiden tekijöiden molemminpuolinen sukupuutto negatiivisen palautteen seurauksena: heinäsirkkakannan lisääntyminen vähentää ruokaresursseja ja sen kanta vähenee.
• provosoiva- yhdistelmä positiivisia ja negatiivisia vaikutuksia kehoon, kun taas jälkimmäisen vaikutusta tehostaa entisen vaikutus. Joten mitä aikaisemmin sulaminen tapahtuu, sitä enemmän kasvit kärsivät myöhemmistä pakkasista.

Tekijöiden vaikutus riippuu myös organismin luonteesta ja sen hetkisestä tilasta, joten niillä on epätasainen vaikutus sekä eri lajeihin että yhteen organismiin ontogeneesin eri vaiheissa: alhainen kosteus on haitallista hydrofyyteille, mutta vaaraton kserofyyteille; Lauhkean vyöhykkeen aikuiset havupuut sietävät alhaisia ​​lämpötiloja vahingoittamatta, mutta ne ovat vaarallisia nuorille kasveille.

Tekijät voivat osittain korvata toisensa: valaistuksen vähentyessä fotosynteesin intensiteetti ei muutu, jos hiilidioksidipitoisuutta ilmassa lisätään, mikä yleensä tapahtuu kasvihuoneissa.

Tekijöille altistumisen tulos riippuu niiden toiminnan kestosta ja tiheydestä. ääriarvot koko organismin ja sen jälkeläisten elinkaaren ajan: lyhytaikaisilla vaikutuksilla ei välttämättä ole seurauksia, kun taas pitkäaikaiset vaikutukset luonnollisen valinnan mekanismin kautta johtavat laadullisiin muutoksiin.

Elimistön reaktio muuttuviin ympäristötekijöihin

Monivuotisen kasvin elämänkäyrä. Yksivuotiset kasvit eivät voi mennä lepotilaan ja niiden elämänvyöhyke osuu yhteen elintärkeän toiminnan vyöhykkeen kanssa.
Huomautus: 1 - optimipiste, 2 - minimi- ja maksimipisteet, 3 - tappavat pisteet

Organismeille, erityisesti niille, jotka johtavat kiinnittyneeseen, kuten kasveihin, tai istuvaan elämäntapaan, on ominaista muovi-- kyky olla olemassa enemmän tai vähemmän laajoilla ympäristötekijöiden arvoalueilla. Kuitenkin tekijän eri arvoilla organismi käyttäytyy eri tavalla.

Näin ollen sen arvo erottuu, jossa keho on mukavimmassa tilassa - kasvaa nopeasti, lisääntyä ja osoittaa kilpailukykyjä. Tekijän arvon kasvaessa tai laskeessa suhteessa edullisimpaan, keho alkaa kokea masennusta, joka ilmenee sen elintoimintojen heikkenemisenä ja voi tekijän ääriarvoilla johtaa kuolemaan.

Graafisesti on kuvattu samanlainen organismin reaktio tekijän arvojen muutokseen elämän käyrä(ympäristökäyrä), jonka analysoinnissa on mahdollista tunnistaa joitakin pisteitä ja vyöhykkeitä:

• kardinaalipisteet:
  • pisteitä minimi ja enimmäismäärä - tekijän ääriarvot, joilla organismin elintärkeä toiminta on mahdollista
  • piste paras mahdollinen - tekijän edullisin arvo
• Alueet:
  • vyöhyke paras mahdollinen - rajoittaa edullisimpien tekijäarvojen vaihteluväliä
  • vyöhykkeitä pessimismi (ylempi ja alempi) - tekijän arvoalueet, joissa keho kokee voimakasta estoa
  • vyöhyke elintärkeää toimintaa - tekijäarvojen alue, jossa se ilmaisee aktiivisesti elintärkeitä toimintojaan
  • vyöhykkeitä levätä (ylempi ja alempi) - erittäin epäsuotuisat tekijän arvot, joissa organismi pysyy hengissä, mutta menee lepotilaan
  • vyöhyke elämää - tekijän arvoalue, jossa organismi pysyy hengissä

Elämävyöhykkeen rajojen takana ovat tekijän tappavat arvot, joissa organismi ei voi olla olemassa.

Muutokset, jotka tapahtuvat organismin kanssa plastisuuden alueella, ovat aina fenotyyppisiä, kun taas genotyyppiin on koodattu vain pieni määrä mahdollisista muutoksista - reaktionopeus, joka määrittää organismin plastisuusasteen.

Yksilöllisen elintoimintokäyrän perusteella on mahdollista ennustaa tietty. Koska laji on kuitenkin monimutkainen yliorganisminen järjestelmä, joka koostuu monista populaatioista, jotka jakautuvat erilaisiin elinympäristöihin, joissa ympäristöolosuhteet ovat epätasaiset, sen ekologiaa arvioitaessa ei käytetä yleistettyjä tietoja yksittäisistä yksilöistä, vaan kokonaisista populaatioista. Tekijän gradientille piirretään sen arvojen yleistetyt luokat, jotka edustavat tietyntyyppisiä elinympäristöjä, ja ympäristöreaktiot otetaan useimmiten huomioon. yltäkylläisyys tai esiintymistiheys ystävällinen. Tässä tapauksessa ei pitäisi puhua enää elintärkeän toiminnan käyrästä, vaan runsauksien tai taajuuksien jakautumisen käyrästä.

Osa 1. Ekologian teoreettiset näkökohdat

Aihe 1.1. Autoekologia (tekijäekologia)

Autoekologia on ekologian ala, joka tutkii organismin suhdetta ympäristöönsä. Tämä osio on omistettu eläinten ja kasvien reagoinnin erityispiirteisiin ympäristötekijöihin ja lajin elämäntapaan.

Osana tätä aihetta olemme kanssasi tänään ja pohdimme seuraavia kysymyksiä

Organismien olemassaolon tärkeimmät ympäristöt

Ympäristötekijöiden vaikutusmallit eläviin organismeihin

Ympäristötekijät ja niiden luokittelu

Käsite "elinympäristö" eroaa käsitteestä "olemassaoloolosuhteet" - joukko elintärkeitä ympäristötekijöitä, joita ilman elävät organismit eivät voi olla olemassa (valo, lämpö, ​​kosteus, ilma, maaperä). Muut ympäristötekijät, vaikka niillä on merkittävä vaikutus eliöihin, eivät ole niille elintärkeitä (esim. tuuli, luonnollinen ja keinotekoinen ionisoiva säteily, ilmakehän sähkö jne.).

2 . Minkä tahansa organismi voi esiintyä vain tietyllä lämpötila-alueella. Kun ympäristön lämpötila on liian matala tai korkea, organismi kuolee. Kun lämpötila on lähellä äärimmäisyyttä, tämän lajin edustajat ovat harvinaisia, mutta kun lämpötila lähestyy heille optimaalista keskiarvoa, niiden lukumäärä kasvaa. Tämä malli pätee kaikkiin muihin tekijä a, jotka vaikuttavat tiettyjen elämänprosessien kulumiseen (kosteus, tuulen voimakkuus, virran nopeus jne.).

Jos piirretään kaavioon käyrä, joka luonnehtii tietyn prosessin nopeutta (hengitys, liike, ravitsemus jne.) yhdestä ympäristötekijästä riippuen (tietysti edellyttäen, että tämä tekijä vaikuttaa tärkeimpiin elämänprosesseihin) , silloin tämä käyrä on melkein aina kellomainen (kuva 1). Tällaisia ​​käyriä kutsutaan toleranssikäyriksi (latinasta tolerahtia - kärsivällisyys). Niiden yläosan sijainti osoittaa olosuhteet, jotka ovat optimaaliset tälle prosessille. Joillekin lajeille on ominaista käyrät, joissa on erittäin terävät piikit; tämä tarkoittaa, että optimaaliset olosuhteet niille ovat hyvin kapeat. Tasaiset käyrät vastaavat laajaa toleranssialuetta, ts. vastuskykyä tietylle tekijälle.

Organismeilla, joilla on laajat vastustuskykyrajat monille tekijöille, on tietysti mahdollisuus levitä laajempaan.

Yleisissä lajeissa populaatiot, jotka elävät ilmastollisesti eri alueilla, osoittautuvat usein parhaiten sopeutuneiksi tietyn alueen olosuhteisiin. Tämä johtuu niiden kyvystä muodostaa paikallisia muotoja tai ekotyyppejä, joille on tunnusomaista erilaiset lämpötilan, valon tai muiden tekijöiden kestävyyden rajat.

Harkitse esimerkkinä yhden meduusalajien ekotyyppejä. Kuten tiedät, meduusat liikkuvat vedessä kuin raketti - rytmisten supistuksen avulla. lihaksia työntämällä vettä ulos keskusontelosta. Optimaalinen pulsaationopeus on 15-20 supistusta minuutissa. Pohjoisilla leveysasteilla elävät yhden meduusalajan yksilöt liikkuvat samaa vauhtia kuin saman lajin meduusat eteläisillä leveysasteilla, vaikka veden lämpötila pohjoisessa voi olla 20 C alhaisempi. Tämä tarkoittaa, että molemmat meduusamuodot pystyivät parhaiten sopeutumaan paikallisiin olosuhteisiin.

Vähimmäislaki.

Tiettyjen biologisten prosessien intensiteetti on usein herkkä kahdelle tai useammalle ympäristötekijälle. Tässä tapauksessa ratkaiseva merkitys on sillä, joka on saatavilla mahdollisimman vähän kehon tarpeiden kannalta. Tämän yksinkertaisen säännön muotoili ensin mineraalilannoitteiden tieteen perustaja, saksalainen kemisti ja maatalouskemisti Justus Liebig (1803-1873), ja sitä kutsuttiin ns. minimin laki . Yu. Liebig havaitsi, että kasvien sato voidaan rajoittaa yhteen - mihin tahansa - pääravinteeseen, ellei tämä alkuaine ole tarpeeksi maaperässä.

Eri ympäristötekijät voivat vuorovaikuttaa, eli yhden aineen puute voi johtaa muiden aineiden puutteeseen. Esimerkiksi maaperän kosteuden puute rajoittaa kaikkien muiden ravinnoksi tarvittavien aineiden saantia kasveille. Siksi yleensä minimin laki voi olla muotoile seuraavasti : elävien organismien onnistunut selviytyminen riippuu monista olosuhteista; rajoittava tekijä on mikä tahansa ympäristön tila, joka lähestyy tai ylittää stabiilisuusrajan. tämän lajin organismit.

ympäristötekijät. Elävissä organismeissa ja niiden yhteisöissä adaptiivisia reaktioita (sopeutumisia) aiheuttavia ympäristöelementtejä kutsutaan ns. ympäristötekijät.

Toiminnan alkuperän ja luonteen mukaan ympäristötekijät luokiteltu: abioottinen (epäorgaanisen tai eloton luonnon elementit); bioottinen (elävien olentojen toistensa vaikutusten muodot); antropogeeninen ( kaikki elinympäristöön vaikuttavat ihmisen toiminnan muodot suku).

Abioottiset tekijät on jaettu fyysistä , tai ilmasto- (valo, ilman ja veden lämpötila, ilman ja maaperän kosteus, tuuli); edafinen, tai maaperää ja maaperää (maan mekaaninen koostumus, niiden kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet); topografinen, tai orografinen (maaston ominaisuudet); kemiallinen

Antropogeeninen (antrooppinen) tekijät ovat kaikkia ihmisyhteiskunnan toiminnan muotoja, jotka muuttavat luontoa elävien organismien elinympäristönä tai vaikuttavat suoraan niiden elämään. Antropogeenisten tekijöiden jakaminen omaan ryhmään johtuu siitä, että tällä hetkellä Maan kasvillisuuden ja kaikkien tällä hetkellä olemassa olevien organismilajien kohtalo on käytännössä ihmisyhteiskunnan käsissä.

Ympäristötekijät vaikuttavat organismeihin eri tavoin. He voivat toimia mm ärsyttävät, aiheuttaa mukautuvia muutoksia fysiologisissa toiminnoissa; Miten rajoittimet, aiheuttaa tiettyjen organismien olemassaolon mahdottomaksi näissä olosuhteissa; Miten muuntajat,

/ ekologia 1 luento

Luento 1

EKOLOGIAN PERUSTEET

Ekologian aihe, tehtävät ja menetelmät

Eliöiden elinympäristö ja olosuhteet

Ympäristötekijät

Ympäristötekijöiden toimintamallit kehossa

Ympäristötekijöiden vuorovaikutus

Pääasiallisten abioottisten tekijöiden vaikutus eläviin organismeihin

Bioottinen ympäristö.

Troofinen (ruoka)ketju

Bioottisten suhteiden muodot.

Energiakierrot ekosysteemeissä

Ekologian aihe, tehtävät ja menetelmät .Ekologia(kreikaksi oikos - asuinpaikka, asuinpaikka, logos - tiede) - biologinen tiede elävien organismien ja niiden elinympäristöjen välisestä suhteesta. Tätä termiä on ehdotettu vuonna 1866. saksalainen eläintieteilijä Ernst Haeckel.

alueella(lat. alue - alue, avaruus) - osa maan pinta-alaa tai vesialuetta, jossa tietyn lajin (suvun, perheen tai tietyn tyyppisen yhteisön) yksilöt ovat jakautuneet ja käyvät läpi koko kehityssyklinsä.

Ekologiset esineet ovat pääasiassa organismien tason yläpuolella olevia järjestelmiä, eli supraorganismien järjestelmien organisaatiota ja toimintaa tutkivia: populaatiot, biokenoosit(yhteisöt), biogeosenoosit(ekosysteemit) ja biosfääri yleisesti. Toisin sanoen ekologian pääasiallinen tutkimuskohde ovat ekosysteemit, eli elävien organismien ja ympäristön muodostamia yhtenäisiä luonnollisia komplekseja.

väestö- (lat. populus - ihmiset, väestö). populaatioksi kutsutaan ryhmää saman lajin yksilöitä, jotka asuvat tietyssä osassa levinneisyysaluetta pitkään, risteytyvät vapaasti ja suhteellisen erillään muista, saman lajin aggregaatteja.

Näytä- ryhmä organismeja, joilla on yhteisiä piirteitä kehon rakenteessa, fysiologiassa ja vuorovaikutustapoissa ympäristön kanssa ja jotka kykenevät risteytymään keskenään muodostaen hedelmällisiä jälkeläisiä, mutta jotka eivät pysty tekemään tätä muiden lajien organismien kanssa.

Biokenoosi- ekosysteemissä asuvia organismeja, jotka liittyvät toisiinsa aineiden, energian ja tiedon vaihdon kautta.

Biogeocenoosi - ekosysteemi

Biosfääri, V.I. Vernadskyn määritelmän mukaan tämä on elämämme ympäristö, tämä on "luonto", joka ympäröi meitä.

Kaupungin biosfäärikomponentti sisältää ihmisten lisäksi kaikenlaiset viheralueet, kaupunkien eläinpopulaatiot. (kyyhkyset, varpuset, variset, äkärit, vesilinnut, jotka talvehtivat vesistöjen sulailla alueilla, rotat ja hiiret, "kesytetyt" hyönteiset, kuten kärpäset, hyttyset, kirput ja torakat, lutikat ja lopuksi monien bakteerien mikrobi- ja viruspopulaatio kerrosrakennukset ja kaupunkiasunnot).

Koti ekologian teoreettinen ja käytännön ongelma- paljastaa elämän organisoinnin yleiset mallit ja tältä pohjalta kehittää periaatteita luonnonvarojen järkevä käyttö olosuhteissa, joissa ihmisen vaikutus biosfääriin kasvaa jatkuvasti.

Aikamme tärkein ongelma ihmisyhteiskunnan ja luonnon vuorovaikutusta, koska ihmisen ja luonnon suhteen kehittyvä tilanne muuttuu usein kriittiseksi. Makean veden ja mineraalien (öljy, kaasu, ei-rautametallit jne.) varannot ovat loppumassa, maaperän, vesi- ja ilma-altaiden tila heikkenee, laajojen alueiden aavikoitumista tapahtuu ja tauteja vastaan ​​taistellaan ja maatalouskasvien tuholaisten torjuminen on yhä vaikeampaa.

Antropogeeniset muutokset vaikutti lähes kaikkiin planeetan ekosysteemeihin, ilmakehän kaasukoostumukseen, maapallon energiataseeseen. Se tarkoittaa sitä ihmisen toiminta on ristiriidassa luonnon kanssa, mikä johtaa moniin osiin maailmaa rikottu hänen dynaaminen tasapaino.

Ratkaisuja varten nämä globaaleihin ongelmiin ja ennen kaikkea biosfääriresurssien tehostamisen ja järkevän käytön, suojelun ja lisääntymisen ongelmat, ekologia yhdistää kaikkien biologian asiantuntijoiden tieteellisissä etsinnöissä. Ympäristöasioiden kirjo sisältää myös asioita ympäristökasvatus ja valistus, moraalisia, eettisiä, filosofisia ja jopa juridisia kysymyksiä. Siksi ekologiasta tulee tiede ei vain biologista, mutta myös sosiaalinen.

Ekologiset menetelmät jaettu:

ala(eliöiden ja niiden yhteisöjen elämän tutkiminen luonnollisissa olosuhteissa eli pitkäkestoinen havainnointi luonnossa erilaisilla laitteilla) ja

kokeellinen(kokeet kiinteissä laboratorioissa, joissa on mahdollista paitsi vaihdella, myös tiukasti valvoa kaikkien tekijöiden vaikutusta eläviin organismeihin tietyn ohjelman mukaisesti).

Samaan aikaan ekologit eivät toimi vain biologisesti, vaan myös nykyaikaiset fysikaaliset ja kemialliset menetelmät, käytä biologisten ilmiöiden mallinnus eli luonnonvaraisissa eläimissä tapahtuvien erilaisten prosessien lisääntyminen keinotekoisissa ekosysteemeissä. Mallinnolla on mahdollista tutkia minkä tahansa järjestelmän käyttäytymistä, jotta voidaan arvioida erilaisten resurssienhallintastrategioiden ja -menetelmien soveltamisen eli ympäristön ennustamisen mahdollisia seurauksia.

Sitä käytetään myös laajasti luonnonprosessien tutkimiseen ja ennustamiseen matemaattinen mallinnusmenetelmä. Tällaiset ekosysteemimallit rakennetaan lukuisten kenttä- ja laboratorio-olosuhteissa kertyneiden tietojen pohjalta.

Samaan aikaan hyvin muotoiltu matemaattiset mallit auta katso mitä jota on vaikea tai mahdoton testata kokeellisesti. Kenttä- ja kokeellisten tutkimusmenetelmien yhdistelmä antaa ekologille mahdollisuuden selvittää elävien organismien ja lukuisten ympäristötekijöiden välisen suhteen kaikki näkökohdat, mikä mahdollistaa paitsi luonnon dynaamisen tasapainon palauttamisen, myös ekosysteemeiden hallinnan.

Eliöiden elinympäristö ja olosuhteet . Luonnon osa (joukko tiettyjä abioottisia ja bioottisia olosuhteita), joka ympäröi suoraan eläviä organismeja ja jolla on suora tai välillinen vaikutus niiden tilaan, kasvuun, kehitykseen, lisääntymiseen ja selviytymiseen kutsutaan elinympäristöksi.

Konseptista elinympäristö"on välttämätöntä erottaa käsite" olemassaolon ehdot" - Tämä on joukko elintärkeitä ympäristötekijöitä, joita ilman elävät organismit eivät voi olla olemassa(valo, lämpö, ​​kosteus, ilma, maaperä). Toisin kuin he, muut ympäristötekijät, vaikka niillä on merkittävä vaikutus eliöihin, eivät ole heille elintärkeitä (esim. tuuli, luonnollinen ja keinotekoinen ionisoiva säteily, ilmakehän sähkö jne.).

Ympäristötekijät - Tämä on ympäristön elementit, jotka aiheuttavat adaptiivisia reaktioita (sopeutumisia) elävissä organismeissa ja niiden yhteisöissä.

Toiminnan alkuperän ja luonteen mukaan ympäristötekijät jaetaan abioottinen(epäorgaanisia tai elottomia aineita), bioottinen(elävien olentojen toistensa vaikutuksen muodot) ja antropogeeninen(kaikki ihmisen toiminnan muodot, jotka vaikuttavat villieläimiin).

Abioottiset tekijät jaettuna fyysistä, tai ilmasto-(valo, ilman lämpötila ja härät, ilman ja maan kosteus, tuuli), edafinen, tai maaperää ja maaperää(maan mekaaninen koostumus, niiden kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet), topografinen, tai orografinen(maaston ominaisuudet), kemiallinen(veden suolaisuus, veden ja ilman kaasukoostumus, maaperän ja veden pH jne.).

Antropogeeniset (antrooppiset) tekijät- Tämä on kaikki ihmisyhteiskunnan toiminnan muodot, jotka muuttavat luontoa elävien organismien elinympäristönä tai vaikuttavat suoraan niiden elämään. Antropogeenisten tekijöiden jakaminen omaan ryhmään johtuu siitä, että tällä hetkellä Maan kasvillisuuden ja kaikkien tällä hetkellä olemassa olevien organismilajien kohtalo on käytännössä ihmisyhteiskunnan käsissä.

Yksi ja sama tekijä ympäristöllä on eri merkitys elävien organismien elämässä. Esimerkiksi maaperän suolajärjestelmällä on ensisijainen rooli kasvien mineraaliravinnossa, mutta se on välinpitämätön useimmille maaeläimille. Valon intensiteetti ja yksinomaan valon spektrinen koostumus tärkeitä fototrofisten kasvien elämässä, ja heterotrofisten organismien (sienet ja vesieläimet) elämässä valolla ei ole havaittavaa vaikutusta niiden elintoimintoihin.

Ympäristötekijät vaikuttavat organismien päällä eri tavalla. Ne voivat toimia ärsyttävinä aineina mukautuvat muutokset fysiologiset toiminnot; Miten rajoittimet, mikä aiheuttaa tiettyjen organismien olemassaolon mahdottomaksi tietyissä olosuhteissa; Miten muuntajat, morfologisten ja anatomisten muutosten määrittäminen organismeissa.

Ympäristötekijöiden toimintamallit kehossa . Eliöiden reaktio abioottisten tekijöiden vaikutukseen. Ympäristötekijöiden vaikutukset elävään organismiin ovat hyvin erilaisia. Joillakin tekijöillä on voimakkaampi vaikutus, toisilla heikompi; jotkut vaikuttavat kaikkiin elämän osa-alueisiin, toiset - tiettyyn elämänprosessiin. Kuitenkin niiden vaikutusten luonteesta kehoon ja elävien olentojen reaktioihin voidaan tunnistaa joukko yleisiä malleja, jotka sopivat johonkin yleiseen kaavioon ympäristötekijän vaikutuksesta organismin elämään. Ympäristötekijän vaihteluväliä rajoittavat vastaavat ääriraja-arvot(minimi- ja maksimipisteet), joissa organismin olemassaolo on edelleen mahdollista. Näitä pisteitä kutsutaan kestävyyden ala- ja ylärajat (toleranssi) eläviä olentoja suhteessa tiettyyn ympäristötekijään.

Parhaat indikaattorit kehon elintärkeästä toiminnasta- Tämä on piste paras mahdollinen . Useimmille organismeille tekijän optimaalista arvoa on usein vaikea määrittää riittävän tarkasti, joten on tapana puhua optimaalinen vyöhyke.

Organismien sorron äärimmäiset tilat vakavalla puutteella tai tekijän ylimäärä, nimeltään alueilla pessimismi tai stressi . Lähellä kriittisiä pisteitä valehdella subletaali tekijäarvot, a selviytymisalueen ulkopuolella - tappava.

Tämä organismien reaktion säännöllisyys ympäristötekijöiden vaikutuksiin antaa meille mahdollisuuden pitää sitä biologisena perusperiaatteena: jokaiselle kasvi- ja eläinlajille on olemassa optimi, normaalin elämän vyöhyke, pessimaaliset vyöhykkeet ja kestävyysrajat suhteessa jokaiseen ympäristötekijään(Kuva 1)

7 6 2 1 3 5 8

1- optimaalinen piste; 2-3 - optimaalinen vyöhyke ; 3-5 - 2-6 - kestävyyden rajat (toleranssi); 5.8 - 6,7 - organismien sorron äärimmäiset tilat - pessimismin tai stressin alueita.

Erityyppiset elävät organismit eroavat toisistaan ​​huomattavasti sekä optimiasennossa että kestävyyden rajoissa. Esimerkiksi tundran arktiset ketut sietävät ilman lämpötilan vaihteluita välillä noin 80°C (+30 - -55°С), jotkut lämpimän veden äyriäiset kestävät korkeintaan lämpötilan vaihteluita. 6°С (23 - 29°С) Jaavan saarella 64°C lämpötilassa vedessä elävä cyanobacterium oscillatoria kuolee 68°C:ssa 5-10 minuutin kuluttua.

eliöt, jonka olemassaolosta tiukasti määritellyt, suhteellisen vakiot ympäristöolosuhteet, nimeltään stenobiont(kreikaksi Stenos - kapea, bion - elävä), ja ne, jotka asuvat monenlaisia ​​ympäristöolosuhteiden vaihteluita, - eurybiontinen (kreikaksi eurys - leveä). Samanaikaisesti saman lajin organismeilla voi olla kapea amplitudi yhden tekijän suhteen ja leveä amplitudi suhteessa toiseen (esimerkiksi sopeutumiskyky kapeaan lämpötila-alueeseen ja laajaan veden suolapitoisuuden vaihteluväliin). Lisäksi sama tekijän annos voi olla optimaalinen yhdelle lajille, pessimaalinen toiselle ja ylittää kestävyysrajat kolmannella.

Organismien kyky sopeutua tiettyyn tekijän vaihteluväliin ympäristöissä nimeltään ekologinen plastisuus. Tämä ominaisuus on yksi kaikkien elävien olentojen tärkeimmistä ominaisuuksista: säätelemällä elintärkeää toimintaansa ympäristöolosuhteiden muutosten mukaisesti, organismit saavat kyvyn selviytyä ja jättää jälkeläisiä. Eurybiont-organismit ovat ympäristöystävällisiä muovisin joka tarjoaa heille laaja käyttö, a stenobiont, päinvastoin eroavat heikko ekologinen plastisuus ja sen seurauksena heillä yleensä on rajoitetut jakelualueet.

Ympäristötekijöiden vuorovaikutus . Ympäristötekijät vaikuttavat elävään organismiin yhdessä ja samanaikaisesti. Jossa yhden tekijän vaikutus riippuu siitä millä voimalla ja missä yhdistelmässä muut tekijät vaikuttavat samanaikaisesti. Tämä sääntö on saanut tekijöiden vuorovaikutuksen nimi. Esimerkiksi lämpöä tai pakkasta on helpompi sietää kuivassa kuin kosteassa ilmassa. Veden haihtumisnopeus kasvien lehdistä (transpiraatio) on paljon suurempi, jos ilman lämpötila on korkea ja sää on tuulinen.

Kuitenkin, jos arvo vähintään yksi elintärkeä ympäristötekijät lähestyy kriittiseen arvoon tai menee sen yli(minimiarvon alapuolella tai maksimin yläpuolella), sitten huolimatta muiden olosuhteiden optimaalisesta yhdistelmästä, ihmiset ovat hengenvaarassa. Tällaisia ​​tekijöitä kutsutaan rajoittava(rajoittava).

Rajoittavat tekijät ympäristöissä määrittää lajin maantieteellisen levinneisyysalueen. Siten lajin liikkumista pohjoiseen voi rajoittaa lämmön puute ja aavikoille ja kuiville aroille - kosteuden puute tai liian korkea lämpötila. Bioottiset suhteet voivat toimia myös organismien leviämistä rajoittavana tekijänä, esimerkiksi vahvemman kilpailijan miehittäminen alueella tai kukkivien kasvien pölyttäjien puute. Rajoittavien tekijöiden tunnistaminen ja niiden vaikutuksen eliminointi eli elävien organismien elinympäristön optimointi on tärkeä käytännön tavoite maataloussadon ja kotieläinten tuottavuuden lisäämisessä.

Pääasiallisten abioottisten tekijöiden vaikutus eläviin organismeihin . Valon luonnehdinta ympäristötekijänä. Elävää luontoa ei voi olla ilman valoa, koska Maan pintaan saavuttava auringon säteily on käytännössä ainoa energianlähde planeetan lämpötasapainon ylläpitämiseksi ja biosfäärin fototrofisten organismien orgaanisten aineiden luomiseksi, mikä viime kädessä varmistaa sellaisen ympäristön muodostumisen, joka tyydyttää kaikkien elävien olentojen elintärkeät tarpeet.

Auringonvalon biologinen vaikutus riippuu sen spektrikoostumuksesta, kestosta, intensiteetistä, päivittäisestä ja kausittaisesta jaksotuksesta.

Auringonsäteily on sähkömagneettista säteilyä laajalla aaltoalueella, joka muodostaa jatkuvan spektrin 290 - 3000 nm.

Ultraviolettisäteilyltä(UFL) alle 290 nm, jotka ovat haitallisia eläville organismeille, absorboituvat otsonikerrokseen eivätkä pääse Maahan.

Maat ulottuvat pääasiassa infrapuna(noin 50 % kokonaissäteilystä) ja näkyvissä (45%) spektrin säteet. UFL:n osuus, jonka aallonpituus on 290-380 nm, on 5 % säteilyenergiasta. Pitkäaalto UVL, jolla on korkea fotonienergia, erottuu korkeasta kemiallisesta aktiivisuudesta. Pieninä annoksina niillä on voimakas bakterisidinen vaikutus, ne edistävät tiettyjen vitamiinien ja pigmenttien synteesiä kasveissa sekä eläimissä ja ihmisissä - D-vitamiinia; Lisäksi ne aiheuttavat ihmisillä auringonpolttamia, mikä on ihon suojaava reaktio. Infrapunasäteillä, joiden aallonpituus on yli 710 nm, on lämpövaikutus.

Ekologisesti tärkein on spektrin näkyvä alue.(390-710 nm) tai fotosynteettisesti aktiivista säteilyä (PAR), joka absorboituu kloroplastipigmentteihin ja jolla on siten ratkaiseva merkitys kasvien elämässä. Vihreät kasvit tarvitsevat näkyvää valoa klorofyllin muodostumiseen, kloroplastien rakenteen muodostumiseen; se säätelee stomataalilaitteiston toimintaa, vaikuttaa kaasunvaihtoon ja transpiraatioon, stimuloi proteiinien ja nukleiinihappojen biosynteesiä ja lisää useiden valoherkkien entsyymien aktiivisuutta. Valo vaikuttaa myös solujen jakautumiseen ja pidentymiseen, kasvuprosesseihin ja kasvien kehitykseen, määrää kukinnan ja hedelmällisyyden ajoituksen sekä vaikuttaa muotoilevasti.

Valo-olosuhteet planeetallamme ovat äärimmäisen hyvät: voimakkaasti valaistuista alueista, kuten ylängöistä, aavikot, arot, hämärävalaistukseen veden syvyyksissä ja luolissa.

Eliöiden reaktio päivittäiseen valaistuksen rytmiin, joka ilmenee luottamus- ja kehitysprosessien muutoksena, on ns. fotoperiodismi. Tämän ilmiön säännöllisyys ja jatkuva toistuminen vuodesta toiseen mahdollisti evoluution aikana olevien organismien koordinoinnin tärkeimpien elämänprosessiensa kanssa näiden aikavälien rytmin kanssa. Alla valojakson ohjaus lähes kaikki aineenvaihduntaprosessit liittyvät kasvien ja eläinten kasvuun, kehitykseen, elintärkeään toimintaan ja lisääntymiseen.

Fotoperiodinen reaktio on ominaista sekä kasveille että ja eläimet.

Eläinten kausirytmi ilmenee selkeimmin lintujen höyhenpuvun ja nisäkkäiden villan muutoksena, lisääntymis- ja muuttotiheydessä, joidenkin eläinten talviunissa jne.

Biologiset rytmit ovat myös tyypillisiä ihmisille. Päivittäiset rytmit ilmaistaan ​​unen ja hereillä olemisen vuorotteluna, kehon lämpötilan vaihteluina 0,7-0,8 ° C:ssa (aamunkoitteessa se laskee, nousee puoleenpäivään mennessä, saavuttaa maksiminsa illalla ja laskee sitten jälleen, varsinkin nopeasti kun ihminen putoaa unessa), sydämen ja munuaisten toimintajaksot jne.

Elävät organismit pystyvät navigoimaan ajassa, eli niillä on biologinen kello. Toisin sanoen monille organismeille on ominaista kyky aistia vuorokausi-, vuorovesi-, kuu- ja vuosikiertoja, minkä ansiosta ne voivat valmistautua etukäteen tuleviin ympäristömuutoksiin.

Elämän lämpötilarajat. Lämmön tarve organismien olemassaoloon johtuu ensisijaisesti siitä, että kaikki elämänprosessit ovat mahdollisia vain tietyllä lämpötaustalla, jonka määrää lämmön määrä ja sen toiminnan kesto. Eliöiden lämpötila ja sen seurauksena kaikkien aineenvaihdunnan muodostavien kemiallisten reaktioiden kulun nopeus ja luonne riippuvat ympäristön lämpötilasta.

Elämän olemassaolon rajat ovat lämpötilaolosuhteet, joissa ei tapahdu proteiinien denaturoitumista, peruuttamattomia muutoksia sytoplasman kolloidisissa ominaisuuksissa, entsyymien toiminnan häiriöitä, hengitystä. Useimmille organismeille tämä lämpötila-alue on 0 - +500. Useilla organismeilla on kuitenkin erikoistuneet entsyymijärjestelmät, ja ne ovat sopeutuneet elämään aktiivisesti näiden rajojen ulkopuolella olevissa lämpötiloissa.

Lajit, joiden optimaaliset elinolosuhteet rajoittuvat korkeiden lämpötilojen alueelle, luokitellaan termofiilien ekologinen ryhmä(Kamchatkan lämpölähteissä asuvat bakteerit, joiden veden lämpötila on 85-93 °C, useat viherlevät, suomujäkälät, ylemmässä kuumassa maakerroksen autiomaakasvien siemenet. Eläinmaailman edustajien lämpötilaraja ei yleensä ylitä + 55-58 ° C (testateamebat, sukkulamadot, punkit, jotkut äyriäiset, monien kaksoispesäkkeiden toukat).

Kasvit ja eläimet, jotka pysyvät aktiivisina lämpötiloissa 0 - -8 °C. viitata ekologinen kryofiilien ryhmä(Kreikka Kryos - kylmä, jää). Kryofilia on ominaista monille bakteereille, sienille, jäkälälle, niveljalkaisille ja muille olennoille, jotka elävät tundralla, arktisilla ja etelämantereilla, korkeilla vuorilla, kylmillä napavesillä jne.

Useimpien elävien organismien lajien edustajilla ei ole kykyä aktiivisesti säädellä kehoaan. Niiden aktiivisuus riippuu ennen kaikkea ulkopuolelta tulevasta lämmöstä ja kehon lämpötilasta - ympäristön lämpötilan arvosta. Tällaisia ​​organismeja kutsutaan poikiloterminen (ektoterminen). Poikilotermia on ominaista kaikille mikro-organismeille, kasveille, selkärangattomille ja suurimmalle osalle chordaateista.

Vain linnut ja nisäkkäät intensiivisen aineenvaihdunnan aikana syntyvä lämpö toimii melko luotettavana lähteenä kehon lämpötilan nostamiseen ja sen pitämiseen vakiona riippumatta ympäristön lämpötilasta. Tätä helpottaa turkin luoma hyvä lämmöneristys, tiheä höyhenpeite ja paksu ihonalaisen rasvakudoksen kerros. Tällaisia ​​organismeja kutsutaan homoioterminen (endoterminen tai lämminverinen). endoterminen ominaisuus sallii monia eläinlajeja (jääkarhut, hylje-jalkaiset, pingviinit jne.) aktiivinen elämäntapa matalissa lämpötiloissa.

erikoistapaus homoiotermia - heterotermia- ominaista eläimille, jotka joutuvat talvehtimiseen tai tilapäiseen pyörrytykseen epäsuotuisana vuoden aikana (maa-oravat, siilit, lepakot, dormit jne.). Aktiivinen he tukevat korkea ruumiinlämpö, ja tapauksessa alhainen kehon aktiivisuus - vähennetty, johon liittyy aineenvaihduntaprosessien hidastuminen ja sen seurauksena alhainen lämmönsiirto.

Härän ekologinen rooli. Vesi on välttämätön edellytys kaikkien maapallon elävien organismien olemassaololle. Veden merkityksen elämänprosesseissa määrää se, että se on solun pääympäristö, jossa aineenvaihduntaprosessit tapahtuvat, toimii biokemiallisten reaktioiden tärkeimpänä alku-, väli- tai lopputuotteena.

Kun tutkitaan veden ekologista roolia otettu huomioon Ei vain määrä sademäärä, mutta ja niiden koon ja haihtumisen suhde. Alueita, joilla haihdutus ylittää vuotuisen sademäärän, kutsutaan kuiva(kuiva, kuiva). AT kosteat (kosteat) alueet kasvit saavat riittävästi vettä.

Korkeammat maakasvit, jotka johtavat kiinnittyneen elämäntapaan, riippuvat enemmän kuin eläimet substraatin ja kosteusilman saatavuudesta. Kasveja on kolme pääryhmää:

Hygrofyytit- liian kostutettujen elinympäristöjen kasvit, joissa on korkea ilman ja maaperän kosteus. Tyypillisimpiä hygrofyyttejä ovat trooppisten sademetsien ruohokasvit ja epifyytit sekä kosteiden metsien alemmat kerrokset eri ilmastovyöhykkeillä. jotka ovat viljelykasveja.

Kserofyytit- kuivien elinympäristöjen kasvit, jotka kestävät pitkäkestoista kuivuutta, mutta pysyvät fysiologisesti aktiivisina. Nämä ovat aavikoiden, kuivien arojen, savannien, kuivien subtrooppisten, hiekkadyynien ja kuivien, voimakkaasti kuumennettujen rinteiden kasveja.

Kserofyyttien ryhmään kuuluvat mehikasveja- kasvit, joiden lehdet tai varret ovat meheviä ja jotka sisältävät pitkälle kehittyneen pohjavesikerroksen. On lehtimehikasveja (agaavit, aloe, nuoret, kivikasvit) ja varremme mehikasveja, joissa lehdet pienenevät, ja ilmaosia edustavat mehevät varret (kaktukset, jotkut sipulit, kannat jne.).

Mehikasvit rajoittuvat pääasiassa Keski-Amerikan, Etelä-Afrikan ja Välimeren kuiville alueille.

Mesofyytit miehittää väliaseman hygrofyyttien ja kserofyyttien välillä. Ne ovat yleisiä kohtalaisen kosteilla alueilla, joilla on kohtalaisen lämmin järjestelmä ja melko hyvä mineraaliravinto. Mesofyyttejä ovat niittykasvit, metsien nurmikasvit, lauhkean kostean ilmaston alueilta peräisin olevat lehtipuut ja pensaat sekä useimmat viljelykasvit ja rikkakasvit. Mesofyyteille on ominaista korkea ekologinen plastisuus, jonka ansiosta ne voivat sopeutua muuttuviin ympäristöolosuhteisiin.

Eläinten sopeuttaminen vesijärjestelmään. Eläinten vesitasapainon säätelytavat ovat monipuolisempia kuin kasveilla. Ne voidaan jakaa käyttäytymiseen, morfologisiin ja fysiologisiin.

Käyttäytymissopeutusten joukossa sisältää vesistöjen etsintä, elinympäristön valinta, urien kaivaminen jne. Koloissa ilmankosteus lähestyy 100 %, mikä vähentää haihtumista kansien läpi, säästää kosteutta kehossa.

Morfologisiin ylläpitotapoihin normaali vesitase sisältää muodostumia, jotka edistävät veden pidättymistä kehossa; nämä ovat maanpäällisten nilviäisten kuoret, ihorauhasten puuttuminen ja matelijoiden ihon keratinisoituminen, hyönteisten kitinoitunut kynsinauho jne.

Veden aineenvaihdunnan säätelyn fysiologiset mukautukset voidaan jakaa kolmeen ryhmään:

1) useiden lajien kyky muodostaa aineenvaihduntavettä ja tyytyä ravinnon mukana tulevaan kosteuteen (monet hyönteiset, pienet aavikon jyrsijät);

Sanan "ekologia" toi tieteeseen saksalainen tiedemies Ernst Haeckel (E. Haeckel) vuonna 1869. Muodollinen määritelmä on melko helppo antaa, koska sana "ekologia" tulee kreikan sanoista "oikos" - asunto, suoja ja "logot" - tiede. Siksi ekologia määritellään usein tieteenä organismien tai organismiryhmien (populaatioiden, lajien) ja ympäristönsä välisestä suhteesta. Toisin sanoen ekologian aihe on joukko yhteyksiä organismien ja niiden olemassaolon olosuhteiden (ympäristön) välillä, joista riippuu niiden selviytymisen, kehityksen, lisääntymisen, leviämisen ja kilpailukyvyn onnistuminen.

Kasvitieteessä termiä "ekologia" käytti ensimmäisen kerran tanskalainen kasvitieteilijä E. Warming vuonna 1895.

Laajassa merkityksessä ympäristö (tai ympäristö) ymmärretään tavalla tai toisella vaikuttavien aineellisten kappaleiden, ilmiöiden ja energian, aaltojen ja kenttien kokonaisuutena. Elävä organismi ei kuitenkaan hahmota eri ympäristöjä yhtäläisesti, koska niiden merkitys elämälle on erilainen. Niiden joukossa on käytännössä välinpitämättömiä kasveille, esimerkiksi ilmakehän sisältämille inerteille kaasuille. Muilla ympäristön elementeillä on päinvastoin huomattava, usein merkittävä vaikutus kasviin. Niitä kutsutaan ympäristötekijöiksi. Näitä ovat esimerkiksi valo, vesi ilmakehässä ja maaperässä, ilma, pohjaveden suolaantuminen, luonnollinen ja keinotekoinen radioaktiivisuus jne.). Tietojemme syvenemisen myötä ympäristötekijöiden lista laajenee, sillä useissa tapauksissa havaitaan, että kasvit pystyvät reagoimaan ympäristön elementteihin, joita aiemmin pidettiin välinpitämättöminä (esim. magneettikenttä, voimakas melu). altistuminen, sähkökentät jne.).

Ympäristötekijöiden luokitus

Ympäristötekijät on mahdollista luokitella erilaisiin käsitteellisiin koordinaattijärjestelmiin.

Erottele esimerkiksi resurssi- ja ei-resurssiympäristötekijät. Resurssitekijät ovat kasviyhteisön biologiseen kiertokulkuun osallistuvia ja (tai) aineita (esim. valo, vesi, maaperän kivennäisravinteiden pitoisuus jne.); näin ollen ei-resursseihin liittyvät tekijät eivät osallistu aineen ja energian muuntumisen ja ekosysteemien kiertokulkuihin (esimerkiksi kohokuvio).

On myös suoria ja epäsuoria ympäristötekijöitä. Ensimmäiset vaikuttavat suoraan aineenvaihduntaan, muotoutumisprosesseihin, kasvuun ja kehitykseen (valo), jälkimmäiset vaikuttavat elimistöön muiden tekijöiden muutoksen kautta (esim. transabioottiset ja transbioottiset vuorovaikutusmuodot). Koska eri ekologisissa tilanteissa monet tekijät voivat vaikuttaa sekä suoraan että epäsuorasti, on parempi puhua ei tekijöiden erottelusta, vaan niiden suorasta tai epäsuorasta vaikutuksesta kasviin.

Yleisimmin käytetty ympäristötekijöiden luokittelu niiden alkuperän ja toiminnan luonteen mukaan:

I. Abioottiset tekijät:

a) ilmasto - valo, lämpö (sen koostumus ja liike), kosteus (mukaan lukien sademäärä eri muodoissa, ilman kosteus) jne.;

b) edafiset (tai maaperän) - maaperän fysikaaliset (rakeinen koostumus, vedenläpäisevyys) ja kemialliset (maaperän pH, kivennäisravintoaineiden pitoisuus, makro- ja mikroelementit jne.) ominaisuudet;

c) topografiset (tai orografiset) - kohokuvioolosuhteet.

II. Bioottiset tekijät:

a) fytogeeninen – kasvien yhteiselävien suora ja välillinen vaikutus;

b) eläinperäinen - eläinten suora ja epäsuora vaikutus (syöminen, tallaaminen, kaivaminen, pölytys, hedelmien ja siementen leviäminen);

c) prokaryoottiset tekijät - bakteerien ja sinilevien vaikutus (kasvipatogeenisten bakteerien negatiivinen vaikutus, vapaasti elävien ja symbioottisesti assosioituneiden typpeä sitovien bakteerien, aktinomykeettien ja syanidien positiivinen vaikutus);

Lue lisää bioottisista tekijöistä artikkelista

Ihmisen kasvillisuuden erityiset vaikutukset, niiden suunta ja mittakaava mahdollistavat myös antropogeenisten tekijöiden erottamisen.

III. Ihmisperäiset tekijät, jotka liittyvät ihmisen maataloustoiminnan monenvälisiin muotoihin (laiduntaminen, heinänteko), sen teolliseen toimintaan (kaasupäästöt, rakentaminen, kaivostoiminta, liikenneviestintä ja putkistot), avaruustutkimukseen ja virkistystoimintaan.

Kaikki ei sovi tähän yksinkertaisimpaan luokitukseen, vaan vain tärkeimmät ympäristötekijät. On myös muita kasveja, jotka ovat vähemmän välttämättömiä elämälle (ilmakehän sähkö, Maan magneettikenttä, ionisoiva säteily jne.).

Huomaa kuitenkin, että yllä oleva jako on jossain määrin ehdollinen, koska (ja tämä on tärkeää korostaa sekä teoreettisesti että käytännössä) ympäristö vaikuttaa organismiin kokonaisuutena, eikä tekijöiden erottelu ja luokittelu ole mitään. enemmän kuin metodologinen tekniikka, joka helpottaa kasvin ja ympäristön välisten suhdemallien tuntemista ja tutkimista.

Ympäristötekijöiden yleiset vaikutusmallit

Ympäristötekijöiden vaikutus elävään organismiin on hyvin monimuotoinen. Jotkut tekijät - johtavat - vaikuttavat voimakkaammin, toiset - toissijaiset - vaikuttavat heikommin; Jotkut tekijät vaikuttavat kaikkiin kasvien elämän osa-alueisiin, toiset - mihin tahansa tiettyyn elämänprosessiin. Siitä huolimatta on mahdollista esittää yleinen kaavio kehon reaktion riippuvuudesta ympäristötekijän vaikutuksesta.

Jos tekijän intensiteetti sen fysikaalisessa ilmaisussa piirretään pitkin abskissa (X) -akselia ( , suolapitoisuus maaperäliuoksessa, pH, elinympäristön valaistus jne.) ja pitkin ordinaatta (Y) - reaktio organismi tai populaatio tähän tekijään sen kvantitatiivisessa ilmentymisessä (yhden tai toisen fysiologisen prosessin intensiteetti - fotosynteesi, veden imeytyminen juuriin, kasvu jne.; morfologinen ominaisuus - kasvin korkeus, lehtien koko, tuotettujen siementen lukumäärä jne.; populaatio ominaisuudet - yksilöiden lukumäärä pinta-alayksikköä kohti , esiintymistiheys jne.), saamme seuraavan kuvan.

Ekologisen tekijän alue (lajin sietoalue) on rajoitettu minimi- ja maksimipisteillä, jotka vastaavat tämän tekijän ääriarvoja, joilla kasvin olemassaolo on mahdollista. Abskissa-akselin piste, joka vastaa parhaita kasvin elintärkeän toiminnan indikaattoreita, tarkoittaa tekijän optimaalista arvoa - tämä on optimipiste. Tämän pisteen tarkan määrittämisen vaikeuksien vuoksi yleensä puhutaan tietystä optimialueesta tai mukavuusvyöhykkeestä. Optimi-, minimi- ja maksimipisteet muodostavat kolme pääpistettä, jotka määrittävät lajin reaktion mahdollisuudet tiettyyn tekijään. Käyrän äärimmäisiä osia, jotka ilmaisevat sorron tilan tekijän jyrkän puutteen tai ylityksen kanssa, kutsutaan pessimumin alueiksi; ne vastaavat tekijän pessimaalisia arvoja. Tekijän subletaalit arvot ovat lähellä kriittisiä pisteitä ja tappavat arvot toleranssialueen ulkopuolella.

Lajit eroavat toisistaan ​​optimin sijainnin mukaan ekologisen tekijän gradientin sisällä. Esimerkiksi arktisten ja trooppisten lajien suhtautuminen lämpöön. Tekijän alueen (tai optimivyöhykkeen) leveys voi myös olla erilainen. On esimerkiksi lajeja, joille alhainen valaistustaso (luolasammaleet) tai suhteellisen korkea valaistustaso (alppikasvit) on optimaalinen. Mutta tunnetaan myös lajeja, jotka kasvavat yhtä hyvin sekä täydessä valossa että merkittävässä varjossa (esimerkiksi joukkuesiili - Dactylis glomerata).

Samalla tavalla jotkut niittyjen heinät suosivat maaperää, jolla on tietty, melko kapea happamuusalue, kun taas toiset kasvavat hyvin laajalla pH-alueella - voimakkaasti happamasta emäksiseen. Ensimmäinen tapaus todistaa kasvien kapeasta ekologisesta amplitudista (ne ovat stenobiontteja tai stenotooppisia), toinen - laajasta ekologisesta amplitudista (kasvit ovat eurybiontteja tai eurytooppisia). Eurytooppisuuden ja stenotooppisuuden luokkien välissä on joukko laadullisia välikategorioita (hemieurytooppinen, gemistenotooppinen).

Ekologisen amplitudin leveys suhteessa eri ympäristötekijöihin on usein erilainen. On mahdollista olla stenotooppinen yhden tekijän suhteen ja eurytooppinen toisen suhteen: esimerkiksi kasvit voidaan rajoittaa kapealle lämpötila-alueelle ja laajalle suolaisuusalueelle.

Ympäristötekijöiden vuorovaikutus

Ympäristötekijät vaikuttavat kasviin yhdessä ja samanaikaisesti, ja yhden tekijän vaikutus riippuu pitkälti "ekologisesta taustasta" eli muiden tekijöiden määrällisestä ilmaisusta. Tämä tekijöiden vuorovaikutusilmiö näkyy selvästi vesisammaleen Fontinalis-kokeessa. Tämä koe osoittaa selvästi, että valaistuksella on erilainen vaikutus fotosynteesin intensiteettiin eri CO 2 -pitoisuuksilla.

Kokeilu osoittaa myös, että samanlainen biologinen vaikutus voidaan saada korvaamalla osittain yhden tekijän vaikutus toisella. Eli sama fotosynteesin intensiteetti voidaan saavuttaa joko lisäämällä valaistusta 18 tuhanteen luksiin tai pienemmässä valaistuksessa lisäämällä CO 2 -pitoisuutta.

Tässä ilmenee yhden ympäristötekijän toiminnan osittainen vaihdettavuus toisen kanssa. Samanaikaisesti mitään välttämättömistä ympäristötekijöistä ei voi korvata toisella: vihreää kasvia ei voida kasvattaa täydellisessä pimeydessä edes erittäin hyvällä kivennäisravinnolla tai tislatulla vedellä, jossa on optimaaliset lämpöolosuhteet. Toisin sanoen tärkeimmät ekologiset tekijät korvautuvat osittain ja samalla niiden täydellinen välttämättömyys (tässä mielessä niistä puhutaan joskus myös kasvien kannalta yhtä tärkeinä). Jos vähintään yhden välttämättömän tekijän arvo ylittää toleranssialueen (alle minimin ja ylittää maksimin), organismin olemassaolo tulee mahdottomaksi.

Rajoittavat tekijät

Jos jokin olemassaolon olosuhteet muodostavista tekijöistä on pessimaaliarvoinen, se rajoittaa muiden tekijöiden vaikutusta (olivatpa ne kuinka suotuisat tahansa) ja määrää ympäristön toiminnan lopputuloksen kasveille. Tätä lopputulosta voidaan muuttaa vain rajoittavan tekijän mukaan. Tämän "rajoitustekijän lain" muotoili ensimmäisen kerran maatalouskemiassa saksalainen maatalouskemisti, yksi maatalouskemian perustajista Justus Liebig vuonna 1840, ja siksi sitä kutsutaan usein Liebigin laiksi.

Hän huomasi, että kun maaperässä tai ravinneliuoksessa ei ole yhtä tarpeellista kemiallista alkuainetta, muita alkuaineita sisältävät lannoitteet eivät vaikuta kasviin, ja vain "minimi-ionien" lisääminen lisää satoa. Lukuisat esimerkit rajoittavien tekijöiden vaikutuksesta, ei vain kokeissa, vaan myös luonnossa, osoittavat, että tällä ilmiöllä on yleinen ekologinen merkitys. Yksi esimerkki "minimilain" toiminnasta luonnossa on ruohokasvien tukahduttaminen pyökkimetsien latvusten alla, jossa optimaalisissa lämpöolosuhteissa, korkea hiilidioksidipitoisuus, riittävän rikas maaperä ja muut optimaaliset olosuhteet, mahdollisuudet ruohon kehitystä rajoittaa voimakas valon puute.

"Tekijöiden minimiin" (ja maksimiin) tunnistaminen ja niiden rajoittavan vaikutuksen poistaminen, eli ympäristön optimointi kasveille, on tärkeä käytännön tehtävä kasvipeitteen järkevässä käytössä.

Autekologinen ja synekologinen alue ja optimi

Kasvien suhtautuminen ympäristötekijöihin riippuu vahvasti muiden kasvien kanssa asuvien vaikutuksista (ensisijaisesti kilpailusuhteista heihin). Usein on tilanne, jossa laji voi kasvaa onnistuneesti jonkin tekijän laajalla vaikutusalueella (joka määritetään kokeellisesti), mutta vahvan kilpailijan läsnäolo pakottaa sen rajoittumaan kapeampaan vyöhykkeeseen.

Esimerkiksi männyllä (Pinus sylvestris) on maaperätekijöihin nähden hyvin laaja ekologinen alue, mutta taiga-vyöhykkeellä se muodostaa metsiä pääasiassa kuiville köyhille hiekkamaille tai erittäin vesistyneille turvemaille, eli missä ei ole kilpailevia puulajeja. . Tässä optimien ja sietoalueiden todellinen sijainti on erilainen kasveille, jotka kokevat tai eivät koe bioottista vaikutusta. Tässä suhteessa erotetaan lajin ekologinen optimi (kilpailun puuttuessa) ja fytosenoottinen optimi, joka vastaa lajin todellista sijaintia maisemassa tai biomissa.

Optimaalin sijainnin lisäksi erotetaan lajin kestävyyden rajat: ekologinen levinneisyysalue (lajin levinneisyyden potentiaaliset rajat, jotka määräytyvät vain sen suhteen tähän tekijään) ja todellinen fytosenoottinen levinneisyysalue.

Usein tässä yhteydessä puhutaan mahdollisesta ja todellisesta optimista ja alueesta. Ulkomaisessa kirjallisuudessa he kirjoittavat myös fysiologisesta ja ekologisesta optimista ja vaihteluvälistä. On parempi puhua autekologisesta ja synekologisesta optimista ja lajin levinneisyysalueesta.

Eri lajeissa ekologisen ja fytosenoottisen levinneisyysalueen suhde on erilainen, mutta ekologinen levinneisyysalue on aina fytosenoottista laajempi. Kasvien vuorovaikutuksen seurauksena valikoima kapenee ja usein optimi siirtyy.